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La mutation de L452R favorise potentiellement l'évolution adaptative de SARS-CoV-2

Une équipe des scientifiques des Etats-Unis a récent vérifié les signatures mutationnelles dans le domaine récepteur-grippant (RBD) de la protéine de pointe du coronavirus 2 de syndrôme respiratoire aigu sévère (SARS-CoV-2). Les découvertes indiquent que la fréquence de la mutation de L452R dans la région de pointe a augmenté depuis novembre 2020. La mutation de L452R, qui est prévue pour augmenter le pouvoir infectant viral et pour héberger le pouvoir immunisé d'évasion, s'est avérée pour s'associer à une variante virale qui a récent entraîné des manifestations massives en Californie. L'étude est actuellement disponible sur le serveur de prétirage de bioRxiv*.

Mouvement propre

SARS-CoV-2, l'agent pathogène causal de la maladie 2019 (COVID-19) de coronavirus, est un virus ARN enveloppé de la famille de Coronaviridae. Indépendamment de la tension originelle de Wuhan qui a apparu en décembre 2019, beaucoup de variantes distinctes de SARS-CoV-2 contenant plusieurs mutations de pointe apparaissent continuement au cours de la pandémie. La majorité de ces variantes contiennent des mutations dans le RBD de la protéine de pointe, et ainsi, sont considérés en tant que « variantes de préoccupation » à cause de leur capacité d'augmenter le pouvoir infectant viral, la virulence, et le pouvoir immunisé d'évasion.

De deux domaines (S1 et S2) de glycoprotéine de la pointe SARS-CoV-2, le S1 agit l'un sur l'autre avec le récepteur de l'enzyme de conversion de l'angiotensine 2 de cellule hôte (ACE2) par l'intermédiaire du RBD. Ceci est suivi de dissociation protéolytique des domaines S1 et S2 et de fusion suivante de l'enveloppe virale avec la membrane de cellule hôte. Puisque le RBD est sensiblement impliqué dans la reconnaissance et l'entrée virales, toutes les modifications de structure dans cette région due à la mutation peuvent influencer le transmissibility et la virulence viraux. D'ailleurs, des anticorps développés contre le RBD se sont avérés pour avoir le pouvoir maximum en neutralisant SARS-CoV-2.

Dans l'étude actuelle, les scientifiques ont analysé les altérations génétiques dans la région 414-583 acide aminée du domaine de la pointe S1, qui couvre partiellement le RBD. Utilisant l'amplification en chaîne par polymérase (PCR) et le Sanger ordonnançant des méthodes, ils ont analysé un total de 570 spécimens nasopharyngaux rassemblés des patients COVID-19 entre avril 2020 et février 2021, de différentes régions des Etats-Unis.

Distribution des mutations silencieuses (triangles vertes) et acides aminées (de triangles rouges) en travers de la région 414-583 de la protéine de pointe. Rouge foncé - domaine récepteur-grippant ; Vert - domaine 1 (CTD1) de C-terminal de région de la pointe S1 ; Bleu - résidus receptorbinding d
Distribution des mutations silencieuses (triangles vertes) et acides aminées (de triangles rouges) en travers de la région 414-583 de la protéine de pointe. Rouge foncé - domaine récepteur-grippant (RBD) ; Vert - domaine 1 (CTD1) de C-terminal de région de la pointe S1 ; Bleu - résidus récepteur-grippants d'épitope d'arête ; Jaune - 443-450 résidus d'épitope de boucle ; Noir - 570-572 résidus de boucle.

Observations importantes

Les scientifiques ont recensé la substitution de l'acide aminé de L452R dans la région de pointe pendant que la mutation dominante dans les spécimens se rassemblait depuis novembre 2020. Particulièrement, ils ont observé que deux variantes SARS-CoV-2 indépendantes (CAL.20C et CAL.20A) contenant la mutation de la pointe L452R ont apparu récent dans la condition de la Californie. De ces variantes, CAL.20C (clade 20C ; la lignée B.1.429) est considérée la variante prédominante en Californie depuis novembre 2020. Cependant, la variante de CAL.20A (clade 20A ; la lignée B.1.232) recensée dans cette étude a apparu beaucoup plus récent que CAL.20C et diffuse principalement en Californie. Basé sur l'analyse phylogénétique, les scientifiques ont indiqué que la mutation de L452R est la force d'entraînement primaire derrière l'émergence des deux variantes. Une telle augmentation de la fréquence de mutation de L452R dans les variantes SARS-CoV-2 récentes indique directement sa participation essentielle dans l'évolution adaptative virale due au choix positif.

Contrairement à CAL.20C, on a observé l'extension clonale pas massive pour CAL.20A. Selon les découvertes d'étude, CAL.20C contient deux mutations complémentaires de pointe avec L452R, qui sont manquants dans CAL.20A. Les scientifiques croient que ces mutations complémentaires peuvent être responsables d'augmenter les avantages adaptatifs de L452R, et pour cette raison, CAL.20A ne pourrait pas réaliser le même régime d'extension que CAL.20C.

Les scientifiques ont examiné les bases de données de Nextstrain et de GISAID et ont constaté qu'indépendamment de deux variantes de la Californie, la mutation de L452R est présente en plus de 400 génomes SARS-CoV-2 d'isolement dans plus de 20 pays. Ceci indique un choix positif intense pour la mutation de L452R. Intéressant, ils ont trouvé CAL.20A variable d'un gorille au zoo de San Diego, qui contient deux mutations complémentaires dans la protéine non-structurelle 2 (NSP2).

Basé sur la littérature procurable, les scientifiques ont mentionné que le remplacement du résidu hydrophobe de leucine à la position 452 avec un résidu polaire et hautement hydrophile d'arginine (mutation de L452R) pourrait fortement favoriser l'interaction entre le virus et la cellule hôte, qui consécutivement peuvent de manière significative augmenter le transmissibility et le pouvoir infectant viraux. D'ailleurs, on s'attend à ce qu'une telle substitution de l'acide aminé réduise la capacité de virus-neutralisation des anticorps visant particulièrement la pointe RBD.

Signification d'étude

L'étude explique l'importance de la mutation de L452R dans l'évolution adaptative virale. On a observé tout récemment un choix positif intense pour la mutation de L452R en particulier, indiquant que l'évolution adaptative virale pourrait s'être produite en réponse aux mesures considérables d'endiguement ou à l'immunité niveau de la population croissante contre les souches virales originelles.

Avis *Important

le bioRxiv publie les états scientifiques préliminaires qui pair-ne sont pas observés et ne devraient pas, en conséquence, être considérés comme concluants, guident la pratique clinique/comportement relatif à la santé, ou traité en tant qu'information déterminée.

Journal reference:
Dr. Sanchari Sinha Dutta

Written by

Dr. Sanchari Sinha Dutta

Dr. Sanchari Sinha Dutta is a science communicator who believes in spreading the power of science in every corner of the world. She has a Bachelor of Science (B.Sc.) degree and a Master's of Science (M.Sc.) in biology and human physiology. Following her Master's degree, Sanchari went on to study a Ph.D. in human physiology. She has authored more than 10 original research articles, all of which have been published in world renowned international journals.

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