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A mutação de L452R favorece potencial a evolução adaptável de SARS-CoV-2

Uma equipe dos cientistas dos Estados Unidos investigou recentemente as assinaturas mutational no domínio receptor-obrigatório (RBD) da proteína do ponto do coronavirus 2 da Síndrome Respiratória Aguda Grave (SARS-CoV-2). Os resultados revelam que a freqüência da mutação de L452R na região do ponto tem aumentado desde novembro de 2020. A mutação de L452R, que é prevista para aumentar a infectividade viral e para hospedar a potência imune da evasão, foi encontrada para associar com uma variação viral que causasse recentemente manifestações maciças em Califórnia. O estudo está actualmente disponível no server da pré-impressão do bioRxiv*.

Fundo

SARS-CoV-2, o micróbio patogénico causal da doença 2019 do coronavirus (COVID-19), é um vírus envolvido do RNA da família de Coronaviridae. Independentemente da tensão original de Wuhan que emergiu em dezembro de 2019, muitas variações distintas de SARS-CoV-2 que contem diversas mutações do ponto estão aparecendo continuamente no decorrer da pandemia. A maioria destas variações contem mutações no RBD da proteína do ponto, e assim, são considerados como “variações do interesse” devido a sua capacidade para aumentar a infectividade viral, a virulência, e a potência imune da evasão.

De dois domínios (S1 e S2) da glicoproteína do ponto SARS-CoV-2, o S1 interage com o receptor deconversão da enzima 2 da pilha de anfitrião (ACE2) através do RBD. Isto é seguido pela dissociação proteolytic dos domínios S1 e S2 e pela fusão subseqüente do envelope viral com a membrana de pilha do anfitrião. Porque o RBD é envolvido significativamente no reconhecimento viral e na entrada, todas as mudanças estruturais nesta região devido à mutação podem influenciar o transmissibility viral e a virulência. Além disso, os anticorpos desenvolvidos contra o RBD foram encontrados para ter a potência máxima em neutralizar SARS-CoV-2.

No estudo actual, os cientistas analisaram as alterações genéticas na região do ácido aminado 414-583 do domínio do S1 do ponto, que cobre parcialmente o RBD. Usando a reacção em cadeia e (PCR) o Sanger da polimerase que arranjam em seqüência métodos, analisaram um total de 570 espécimes nasopharyngeal recolhidos dos pacientes COVID-19 entre abril de 2020 e fevereiro de 2021, das regiões diferentes dos Estados Unidos.

Distribuição de mutações silenciosas (triângulos verdes) e do ácido aminado (triângulos vermelhos) através da região 414-583 da proteína do ponto. - Vermelho - domínio receptor-obrigatório escuro; Verde - domínio 1 do C-terminal (CTD1) da região do ponto S1; Azul - resíduos receptorbinding do resumo do cume; Amarelo - 443-450 resíduos do resumo do laço; Preto - 570-572 resíduos do laço.
Distribuição de mutações silenciosas (triângulos verdes) e do ácido aminado (triângulos vermelhos) através da região 414-583 da proteína do ponto. - Vermelho - domínio receptor-obrigatório escuro (RBD); Verde - domínio 1 do C-terminal (CTD1) da região do ponto S1; Azul - resíduos receptor-obrigatórios do resumo do cume; Amarelo - 443-450 resíduos do resumo do laço; Preto - 570-572 resíduos do laço.

Observações importantes

Os cientistas identificaram a substituição do ácido aminado de L452R na região do ponto enquanto a mutação dominante nos espécimes recolheu desde novembro de 2020. Especificamente, observaram que duas variações SARS-CoV-2 independentes (CAL.20C e CAL.20A) que contêm a mutação do ponto L452R emergiram recentemente nos Estados da Califórnia. Destas variações, CAL.20C (clade 20C; a linhagem B.1.429) é considerada ser a variação predominante em Califórnia desde novembro de 2020. Contudo, a variação de CAL.20A (clade 20A; a linhagem B.1.232) identificada neste estudo tem emergido muito mais recentemente do que CAL.20C e está circulando primeiramente em Califórnia. Baseado na análise filogenética, os cientistas indicaram que a mutação de L452R é a força motriz preliminar atrás da emergência de ambas as variações. Tal aumento na freqüência da mutação de L452R nas variações SARS-CoV-2 recentes indica directamente sua participação crucial na evolução adaptável viral devido à selecção positiva.

Em contraste com CAL.20C, a expansão clonal não maciça foi observada para CAL.20A. De acordo com os resultados do estudo, CAL.20C contem duas mutações adicionais do ponto junto com L452R, que faltam em CAL.20A. Os cientistas acreditam que estas mutações adicionais podem ser responsáveis para aumentar os benefícios adaptáveis de L452R, e devido a esta razão, CAL.20A não poderia conseguir a mesma taxa da expansão que CAL.20C.

Os cientistas examinaram as bases de dados de Nextstrain e de GISAID e encontraram que independentemente de duas variações de Califórnia, a mutação de L452R esta presente em mais de 400 genomas SARS-CoV-2 isolados sobre de 20 países. Isto indica uma selecção positiva forte para a mutação de L452R. Interessante, encontraram CAL.20A variante de um gorila no jardim zoológico de San Diego, que contem duas mutações adicionais na proteína não-estrutural 2 (NSP2).

Baseado na literatura disponível, os cientistas mencionaram que a substituição do resíduo hidrofóbica da leucina na posição 452 com um resíduo polar, altamente hidrófilo da arginina (mutação de L452R) pôde fortemente favorecer a interacção entre o vírus e a pilha de anfitrião, que por sua vez podem significativamente aumentar o transmissibility e a infectividade virais. Além disso, tal substituição do ácido aminado é esperada reduzir a capacidade deneutralização dos anticorpos que visam especificamente o ponto RBD.

Significado do estudo

O estudo demonstra a importância da mutação de L452R na evolução adaptável viral. Uma selecção positiva forte para a mutação de L452R tem sido observada particularmente somente recentemente, indicando que a evolução adaptável viral pôde ter ocorrido em resposta às medidas extensivas da retenção ou à imunidade crescente do população-nível contra as tensões virais originais.

Observação *Important

o bioRxiv publica os relatórios científicos preliminares que par-não são revistos e, não devem conseqüentemente ser considerados como conclusivos, guia a prática clínica/comportamento saúde-relacionado, ou tratado como a informação estabelecida.

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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