SARS-CoV-2 duke ndjekur hapat e parashikueshëm të mutacionit

SARS-CoV-2 duke ndjekur hapat e parashikueshëm të mutacionit

Një studim i ri kërkimor nga Universiteti i Nebraska – Lincoln ka zbuluar në të vërtetë se anomalitë që ndodhin në infeksionin SARS-CoV-19 që shkakton COVID-2 duket se ekzistojnë në familje - ose të paktën në kategorinë e koronavirusëve më të rrezikshëm për njeriun qeniet.

Pasi bëri krahasimin e avancimit shumë të hershëm të SARS-CoV-2 përkundrejt asaj të të afërmve të saj më të afërt, betakoronavirusëve, grupi i Nebraska zbuloi se anomalitë e SARS-CoV-2 po ndodhin në thelb në të njëjtat zona, si gjenetikisht ashtu edhe strukturore.

Ngjashmëritë mutacionale midis SARS-CoV-2 dhe gjithashtu pararendësit e tij, të përbërë nga infeksioni njerëzor SARS-CoV-1 dhe gjithashtu MERS-CoV, mund të ndihmojnë në njoftimin e parashikimeve saktësisht se si infeksioni që shkakton COVID sigurisht që do të mbetet për të përparuar, pohuan shkencëtarët.

"Problemi i shikimit të vetëm një virusi në të njëjtën kohë është që ju të humbni pyllin për pemët", pohoi Katherine LaTourrette, një studente doktorature në programin Biosistemet Komplekse në Nebraska "Duke parë këtë pamje të madhe, ne ishim në gjendje të parashikonim natyra mutacionale e SARS-CoV-2. ”

“Kjo hyn në këto pyetje të: A do të jenë vaksinat efektive afatgjata? Cilat variante do të vjedhin? A na duhet ajo goditje përforcuese? A do të infektohen njerëzit e vaksinuar për herë të dytë? ”

'Ju ka shumë të ngjarë të godisni atë syrin e demit'

Kodi i trashëgueshëm i një infeksioni përcakton aftësinë e tij për të ndotur qelizat dhe gjithashtu i udhëzon ato të krijojnë edhe më shumë dublikata të vetvetes. Ky kod përfshin substancat themelore, ose nukleotidet, me anomalitë që ndodhin kudo që ato nukleotide marrin të përfshira, zbriten ose shkëmbehen me njëri-tjetrin. Shumë anomali kanë pak ose aspak rezultat, në mënyrë të ngjashme që përpjekja për të hackuar një fjalëkalim të detajuar duke transformuar thjesht një personalitet ka të ngjarë të ndalet së funksionuari.

Por, duke ofruar mundësi të mjaftueshme, një infeksion në fund të fundit do të zbulojë një anomali ose anomali që ndryshon vendosjen e nyjeve të saj arkitektonike, ose aminoacideve, të mjaftueshme për ta ndihmuar atë të sulmojë shumë më mirë qelizat dhe gjithashtu të riprodhojë - përfitimet që e ndihmojnë atë të tejkalojë stresin e ndryshëm. Në disa situata, një stres i ri mund të shmangë veprimet imune të përziera nga injeksionet ekzistuese, duke kërkuar rritjen e injeksioneve të reja për t'u mbrojtur kundrejt tij.

LaTourrette dhe gjithashtu këshilltari i saj, Hernan Garcia-Ruiz, ishin modele të ndezura kontrastuese mutacionale përgjatë infeksioneve që sulmojnë një mbretëri të ndryshme organike - bimë - kur goditi pandemia SARS-CoV-2. Për ta bërë këtë, shkencëtarët po vlerësonin seksionet e ADN-së së sekuencuar nga zona identike në gjenomet e të gjitha infeksioneve në një kategori. Ata po kërkonin posaçërisht për anomali me një pikë: seksione në të cilat thjesht një nukleotid ishte transformuar. Duke i identifikuar ata, grupi po diskutonte nëse anomalitë e veçanta shfaqen në të gjithë infeksionet e lidhura me bimët, pas kësaj duke i parë ato anomali në rregullimet e dobishme të aminoacideve në infeksione.

"Shumë herë, studiuesit kanë një virus specifik bimor që ata studiojnë", pohoi LaTourrette. “Ata e dinë mirë. Por pyetja jonë ishte: Pasqyrë e madhe, çfarë po bën gjinia? Ne e dimë që variacioni nuk është i rastësishëm. Ai grumbullohet në zona specifike të gjenomit dhe ato zona janë (ndonjëherë) të qëndrueshme në të gjithë gjininë. Ato priren të jenë zona të rëndësishme për gjëra të tilla si adaptimi i strehuesit - në thelb, zonat që do të duhet të ndryshojnë në mënyrë që të vazhdojnë të bashkë-evoluojnë me mikpritësin e tyre. "

"Kështu që kur ndodhi COVID-19, ne menduam, mirë, mund të shkarkojmë sekuencat (virusi betakoronavirus) dhe t'i drejtojmë ato përmes tubacionit dhe të shohim se ku po ndodh ndryshimi."

Kur e bënë këtë, LaTourrette dhe gjithashtu bashkëpunëtorët e saj zbuluan se proteina e supozuar e shëndetshme e spikave, e cila del nga viruset betakoronavirus dhe gjithashtu fsheh hyrjen e tyre drejt në qelizat pritëse duke u lidhur me receptorët nga jashtë, ndryshon shpejt në të gjithë viruset betakoronavirusë, të përbërë nga SARS-CoV- 2

Përkundër auditimit për thjesht 17% të gjenomit SARS-CoV-2, proteina e shëndetshme 'hiper-variabile' në të vërtetë ka qenë deri tani e mbledhur rreth 50% të anomalive të plota të infeksionit, shkencëtarët zbuluan. Këto anomali janë duke u shfaqur në të njëjtat zona të gjenomit, dhe gjithashtu të njëjtat nën-njësi të proteinave të shëndetshme spike, siç kanë në çdo virus tjetër betakoronavirus tjetër.

"Të gjitha analizat tona treguan se pikërisht këtu po ndodh ndryshimi," pohoi LaTourrette. "Nuk kishte rëndësi kur e shikonim, çfarë varianti shikonim - proteina e pikës ishte thelbësore."

Grupi gjithashtu përfundoi, siç kanë thënë virologë të ndryshëm, që proteina e shëndetshme e SARS-CoV-2 është e çrregullt - ndërsa ndërsa aminoacidet e tij vendosen në të njëjtin model bazë, ai model ka atë që LaTourrette e quajti "disa dhoma luhatjeje" për të lëvizur menjëherë në konfigurime pak të ndryshme. Kjo është telashe, pretendoi ajo, duke konsideruar se përshtatshmëria e saj arkitektonike ka shumë të ngjarë t'i sigurojë asaj edhe një hapësirë ​​të dobishme dridhjeje.

"Njerëzit mund të kenë receptorë qelizash pak më të ndryshëm, person për person", pohoi LaTourrette. “Pra, atëherë duhet të keni një receptor (proteina spike) që mund të akomodojë ato ndërrime të vogla. Nëse do të ishte shumë i porositur dhe nuk mund të zhvendosej, atëherë mbase nuk mund të infektojë të gjithë. Por, duke pasur atë fleksibilitet, është një virus shumë më i mirë. ”

“Në thelb, kjo zonë është hiper-variabile dhe është fleksibile. Pra, është tronditësi i dyfishtë. ”

Këto cilësi të larta sigurisht që do të mbeten për ta bërë SARS-CoV-2 një kundërshtar të jashtëzakonshëm që kërkon vigjilencë për t'u larguar për të ardhmen e drejtpërdrejtë, pretendoi LaTourrette. Por, për të kuptuar staminat e saj, të cilat sfondi transformues i viruseve të ndryshme betakoronavirusë mund të funksionojnë si një vështrim i ndjeshëm i asaj të ardhmeje, duhet të ndihmojnë virologët dhe gjithashtu vaksinologët të planifikojnë sa të jetë e nevojshme.

Vaksinat mund të kenë nevojë të vazhdojnë duke synuar një proteinë të shëndoshë të dallueshme të shëndetshme ndërsa SARS-CoV-2 zhvillohet, por duke folur me modelet mutacionale të viruseve betakoronavirus mund të ndihmojë shkencëtarët të parashikojnë se cilat emra të domain-eve të proteinave të shëndetshme janë më së shumti dhe gjithashtu më së paku me shumë gjasa të ndryshojnë. Dhe kjo mund ta bëjë një shënjestër të zhvendosjes shumë më të lehtë për t'u arritur, pretendoi LaTourrette.

"Nëse mbyllni sytë kur po hidhni një shigjetë në një shigjetë, ajo mund të shkojë kudo," pretendoi ajo. “Por duke parë speciet e tjera (virusi betakoronavirus), ju keni një ide se ku ka të ngjarë të zbarkojë. Dhe ka më shumë të ngjarë që ta goditni atë syrin e demit ”.

Megjithëse LaTourrette aktualisht është kthyer në mbretërinë e bimëve, ajo pretendoi se mundësia për të rregulluar punën e saj në një funksion të tillë shtytës konfirmohej e këndshme çdo herë kur kënaqësia mbetej në furnizim të shkurtër.

"Për ne, arritja te (kalimi) nga bimët te koronavirusët ishte një mënyrë vërtet pozitive për të treguar që ju mund të merrni shkencën tuaj dhe njohuritë tuaja, dhe mund t'i zbatoni ato në të mirë të shoqërisë," pohoi LaTourrette. "Ne kemi parë disa shembuj vërtet të shkëlqyeshëm në vitin e kaluar e gjysmë të grupeve që e bënë atë zhvendosje."

"Edhe pse kjo është një kohë shumë e vështirë dhe ka shumë vështirësi, unë mendoj se është me të vërtetë pozitive të shohësh shkencëtarë të bashkohen dhe të jenë në gjendje të kontribuojnë në një kauzë së bashku."

LaTourrette dhe gjithashtu Garcia-Ruiz, një mësues i asociuar i patologjisë së bimëve në Qendrën për Virologjinë e Nebraska, kryen studimin kërkimor me gradën aktuale të masterit Natalie Holste, nxënësen e doktoratës Rosalba Rodriguez-Peñan dhe gjithashtu Raquel Arruda Leme, një shkencëtar nga Brazili.