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Studi i cingoli la tariffa di mutazione del virus SARS-Cov-2

Da quando COVID-19 ha cominciato il suo marzo minaccioso attraverso Wuhan, Cina, nel dicembre 2019 e poi attraverso il mondo, il virus SARS-CoV-2 ha catturato “una strategia di qualsiasi impianti„ per assicurare la sue replica e diffusione.

Ma in un nuovo studio che subisce la revisione tra pari, i ricercatori dell'università dell'Illinois e la manifestazione degli studenti il virus smerigliatrice le tattiche che possono renderla più riuscito e più stabile.

Un gruppo di dottorandi in una bioinformatica di sorgente-semestre ed in una classe di Biologia dei sistemi all'Illinois ha tenuto la carreggiata la tariffa di mutazione nel proteome del virus - la raccolta delle proteine codificata da materiale genetico - con tempo, cominciando dal primo genoma SARS-CoV-2 pubblicato a gennaio e cessando più di 15.300 genoma successivamente a maggio.

Il gruppo ha scoperto che alcune regioni ancora attivamente filano fuori le nuove mutazioni, indicanti l'adattamento continuo all'ambiente ospite. Ma la tariffa di mutazione in altre regioni ha dato segni di rallentamento, fondendosi intorno alle singole versioni delle proteine chiave.

Quella è cattive notizie. Il virus è cambiante e cambiante, ma sta tenendo le cose che sono le più utili o interessanti per se stesso.„

Gustavo Caetano-Anolles, studia l'autore ed il professor senior di bioinformatica, dipartimento delle scienze del ventriglio, l'Illinois

D'importanza, tuttavia, la stabilizzazione di determinate proteine ha potuto essere buone notizie per il trattamento di COVID-19.

Secondo primo Tre Tomaszewski autore, uno studente di laurea nel banco di informazioni Sciencesat l'Illinois, “in via di sviluppo lo sviluppo del vaccino, per esempio, dovete conoscere a che cosa gli anticorpi stanno fissando. Le nuove mutazioni potrebbero cambiare tutto, compreso il modo che le proteine sono costruite, la loro forma. Un obiettivo dell'anticorpo potrebbe andare dalla superficie di una proteina all'profilatura dentro di e non potete ottenere più. Conoscere quali proteine e struttura sta attaccando intorno fornirà le comprensioni importanti per i vaccini ed altre terapie.„

Il gruppo di ricerca ha documentato un rallentamento generale nella tariffa della mutazione del virus che comincia ad aprile, dopo che un periodo iniziale di cambiamento rapido. Questa stabilizzazione inclusa all'interno della proteina della punta, quegli annessi del pokey che danno a coronaviruses il loro aspetto coronato.

All'interno della punta, i ricercatori hanno trovato che un amminoacido al sito 614 è stato sostituito con un altro (acido aspartico a glicina), una mutazione che ha assunto la direzione di intera popolazione del virus durante marzo e aprile.

“La punta era all'inizio una proteina completamente differente che è ora. Potete ora trovare a mala pena quella versione iniziale,„ Tomaszewski dice.

La proteina della punta, che è organizzata in due domini principali, è responsabile del fissare alle cellule umane e dell'aiuto inietta il materiale genetico del virus, il RNA, interno da ripiegare. La mutazione 614 rompe un'obbligazione importante fra i domini e gli sottounità distinti della proteina nella punta.

“Per qualche motivo, questo deve aiutare il virus ad aumentare la sue diffusione e infettività nell'entrare nel host. Oppure la mutazione non sarebbe tenuta,„ Caetano-Anolles dice.

La mutazione 614 è stata associata con i caricamenti virali aumentati e il più alta infettività in uno studio precedente, senza effetto sulla severità di malattia. Tuttavia, in un altro studio, la mutazione è stata collegata con gli più alti tassi di mortalità di caso. Tomaszewski dice sebbene il suo ruolo nella virulenza abbia bisogno della conferma, la mutazione chiaramente media l'entrata nelle cellule ospiti e quindi è critico per la trasmissione e la diffusione di comprensione del virus.

Notevolmente, i siti all'interno altre di due proteine notevoli egualmente si sono trasformati in cominciare più stabile ad aprile, compreso la proteina della polimerasi NSP12, che duplica il RNA e la proteina di helicase NSP13, che corregge le bozze dei fili duplicati del RNA.

“Tutte e tre le mutazioni sembrano essere coordinate a vicenda,„ Caetano-Anolles dice. “Sono in molecole differenti, ma stanno seguendo lo stesso trattamento evolutivo.„

I ricercatori egualmente hanno notato le regioni del proteome del virus che si trasforma in tempo diretto più variabile, che può darci un'indicazione di cui prevedere dopo con COVID-19. Specificamente, hanno trovato le mutazioni aumentanti nella proteina del nucleocapsid, che imballa il RNA del virus dopo avere entrato in una cellula ospite e nella proteina di viroporin 3a, che crea i pori in cellule ospiti per facilitare la versione, la replica e la virulenza virali.

Il gruppo di ricerca dice queste sono regioni da guardare, perché la variabilità non casuale aumentante in queste proteine suggerisce che il virus attivamente stia cercando i modi migliorare la sua diffusione. Caetano-Anolles spiega queste due proteine interferisce con come i nostri organismi combattono il virus.

Sono gli stampi principali della via dell'interferone beta che compongono le nostre difese antivirali. La loro mutazione ha potuto spiegare le risposte immunitarie incontrollate responsabili di tante morti COVID-19.

“Considerare questo virus sarà per un po di tempo nel nostro mezzo, speriamo che la prospezione delle vie mutational possa prevedere i bersagli mobili per terapeutica veloce e sviluppo del vaccino mentre prepariamo per l'onda seguente,„ Tomaszewski dice. “, Con migliaia di altri ricercatori che ordinano, caricarci e campioni curating del genoma con l'iniziativa di GISAID, continueremo a tenerci al corrente di questo virus.„

Source:
Journal reference:

Tomaszewski, T., et al. (2020) New pathways of mutational change in SARS-CoV-2 proteomes involve regions of intrinsic disorder important for virus replication and release. BioRxiv. doi.org/10.1101/2020.07.31.231472.