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Che mutazioni di SARS-CoV-2 stanno causando la preoccupazione?

Mentre i virus sono esposti alle pressioni ambientali di selezione, subiscono una mutazione e si evolvono, generando le varianti che possono possedere la virulenza migliorata.

mutazioni sars-cov-2Credito di immagine: joshimerbin/Shutterstock.com

La tariffa di mutazione dei virus dello ssRNA è osservata per essere molto superiore gli organismi che possiedono lo ssDNA e molte volte a più di quelle con dsDNA. Non tutte le mutazioni necessariamente aumentano la virulenza e nella maggior parte dei casi può in effetti essere deleterio o illogico.

Di conseguenza, gli organismi devono trovare un equilibrio fra un'alta tariffa di mutazione che li permette di adattarsi a cambiare le condizioni ambientali e bassa che diminuisce l'incidenza delle mutazioni catastrofiche. I piccoli virus a DNA possono codificare per la loro propria riparazione del DNA ed alcuni virus a RNA egualmente dividono la capacità di controllare e riparare gli errori della replica.

Tuttavia, mentre i virus a DNA contano generalmente sul macchinario della trascrizione della cellula ospite, i virus a RNA codificano per il loro proprio macchinario della trascrizione, significando che la loro tariffa di mutazione e della replica direttamente è collegata con il loro proprio genoma ed è conforme alle stesse pressioni evolutive.

2012) note di Andino & di Vignuzzi (che la prole dei virus a RNA, con i genoma che rientrano comunemente nell'intervallo di grandezza del KB 7-12 di lunghezza, tende a sopportare una o due mutazione distinta per sito del nucleotide. Il genoma di coronavirus 2 di sindrome respiratorio acuto severo (SARS-CoV-2) è probabilmente KB intorno 27-31 di lunghezza, aumentante il numero globale delle mutazioni acquistate, senza necessariamente aumentare la tariffa di incidenza.

La capacità di acquistare rapido le nuove caratteristiche genetiche permette che i virus emergano in host novelli, evitino dall'l'immunità indotta da vaccino e diventino più virulenti, ma che può anche essere una spada a doppio taglio in termini di miglioramento della forma fisica globale del genoma.

Che varianti di SARS-CoV-2 sono state trovate?

Uno nuovo sforzo con un grande numero delle mutazioni in primo luogo è stato notato specialmente nel Regno Unito nel settembre 2020, ha definito il COV 202012/01 (una variante di preoccupazione - dicembre 2020) ed anche conosciuto come qualsiasi 20B/501Y.V1or B.1.1.7 dal CDC.

Secondo il CDC, a partire dai 11th del gennaio 2021, 72 casi di B.1.1.7 sono stati trovati finora negli Stati Uniti. La maggior parte di queste varianti è stata trovata nella California o in Florida, probabilmente dovuto una combinazione di più alta visitazione ed ha aumentato la tariffa di prova in questi stati rispetto ad altri.

SARS-CoV-2 interagisce con i ricevitori ACE2 nell'organismo che usando la sua proteina della punta. Ciò consiste di due sottounità, i primi di quale contiene il dominio dell'ricevitore-associazione. Lo stirpe B.1.1.7 ha una mutazione sul dominio dell'ricevitore-associazione, specificamente con un amminoacido dell'asparagina che è sostituito con la tirosina alla posizione 501, così la mutazione è definita N501Y.

Ulteriormente, lo sforzo mostra spesso un'eliminazione degli amminoacidi 69 e 70, inoltre veduta per sorgere spontaneamente in altri sforzi, causanti un cambiamento conformazionale della proteina della punta. Alla posizione 681, una mutazione da un amminoacido della prolina ad istidina egualmente è stata trovata per sorgere spontaneamente in parecchi sforzi ed è prominente in B.1.1.7, come è una mutazione per aprire pagina di lettura 8, la funzione di cui ancora completamente non è capita. Una certa prova suggerisce che questo sforzo sia più ereditario, sebbene non sembri indurre i sintomi più severi o diminuire l'efficacia vaccino.

Un altro sforzo, B.1.351 (anche conosciuto come 20C/501Y.V2), egualmente divide la mutazione di N501Y, comunque specificamente non esprime l'eliminazione delle posizioni 69 e 70. Questa variante in primo luogo è stata individuata nel Sudafrica, ottobre 2020 ed è stata trovata in parecchi altri paesi da allora, compreso lo Zambia, in cui era lo sforzo predominante il dicembre 2020.

Come B.1.1.7, le mutazioni di B.1.351 non sono state trovate per urtare la severità di malattia. Similmente, la mutazione di P681H veduta spesso in B.1.1.7 è stata notata in uno sforzo che proviene in Nigeria, B.1.1.207, comunque nessuno delle altre 22 mutazioni uniche a B.1.1.7 è osservata.

Ancora un altro sforzo della nota recentemente è stato descritto nel Giappone dall'istituto nazionale delle malattie infettive, pensiero per arrivare nel paese dal Brasile sui 6th di gennaio. È definito B.1.1.248 e sopporta 12 mutazioni nella proteina della punta, compreso il N501Y precedentemente citato e uno scambio di acido glutammico con lisina alla posizione 484 (E484K).

Questa stessa mutazione egualmente è stata riferita lo stesso giorno in un membro distinto dello stesso stirpe variabile di B.1.1.248 nel Brasile, dimostrante la variabilità anche all'interno soltanto degli stirpi recentemente identificati. La mutazione di E484K precedentemente era stata riferita in uno stirpe differente che proviene nel Brasile fin dall'estate di 2020 (B.1.1.28).

La spontaneità evidente dello sviluppo di alcune delle mutazioni chiave che sono state discusse qui, N501Y e E484K, suggerisce che il virus potrebbe avvertire le pressioni convergenti di selezione intorno al globo, con i moduli più ereditari fuori in competizione i loro cugini.

Quali regioni del genoma SARS-CoV-2 subiscono una mutazione il la maggior parte?

Un grande meta-studio eseguito da Koyama, da Platt & da Parida (2020) riuniti oltre 10.000 genoma SARS-CoV-2 universalmente e confrontati loro per individuare le mutazioni più comuni, identificanti quasi 6.000 varianti distinte.

Il segmento del genoma più divergente era ORF1ab, che è il più grande di gran lunga poichè occupa intorno ad un terzo del genoma. ORF1ab è trascritto in un complesso del multiprotein che finalmente è fenduto in una serie di proteine nonstructural che sono comprese nella trascrizione. Alcune di queste proteine sono l'obiettivo del remdesivir antivirale delle droghe e favipiravir, che possono essere una fonte di preoccupazioni per quanto riguarda lo sviluppo di uno sforzo contro cui queste droghe non hanno effetto.

La seconda diversa regione del genoma SARS-CoV-2 è intorno alla proteina della punta, che deve rimanere in gran parte conservata per interagire con ACE2. Alcune mutazioni, quale D364Y, sono state riferite per migliorare la stabilità strutturale della proteina della punta, aumentante la sua affinità per il ricevitore. Tuttavia, la maggior parte sono probabili diminuire la virulenza del virus a tal punto che lo stirpe muore rapidamente fuori.

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Last Updated: Jan 21, 2021

Michael Greenwood

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Michael Greenwood

Michael graduated from Manchester Metropolitan University with a B.Sc. in Chemistry in 2014, where he majored in organic, inorganic, physical and analytical chemistry. He is currently completing a Ph.D. on the design and production of gold nanoparticles able to act as multimodal anticancer agents, being both drug delivery platforms and radiation dose enhancers.

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