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La mutación de L452R potencialmente favorece la evolución adaptante de SARS-CoV-2

Las personas de científicos de los Estados Unidos investigaron recientemente las firmas mutacionales en el dominio receptor-obligatorio (RBD) de la proteína del pico del coronavirus 2 de la neumonía asiática (SARS-CoV-2). Las conclusión revelan que la frecuencia de la mutación de L452R en la región del pico ha aumentado desde noviembre de 2020. La mutación de L452R, que se predice para aumentar contagiosidad viral y para recibir potencia inmune de la evasión, se ha encontrado para asociarse a una variante viral que ha causado recientemente brotes masivos en California. El estudio está actualmente disponible en el servidor de la prueba preliminar del bioRxiv*.

Fondo

SARS-CoV-2, el patógeno causativo de la enfermedad 2019 (COVID-19) del coronavirus, es un virus envuelto del ARN de la familia de Coronaviridae. Aparte de la deformación original de Wuhan que emergió en diciembre de 2019, muchas variantes distintas de SARS-CoV-2 que contiene varias mutaciones del pico están apareciendo contínuo a través del curso del pandémico. La mayoría de estas variantes contiene mutaciones en el RBD de la proteína del pico, y así, se consideran como “variantes de la preocupación” debido a su capacidad de aumentar contagiosidad viral, virulencia, y potencia inmune de la evasión.

De dos dominios (S1 y S2) de la glicoproteína del pico SARS-CoV-2, el S1 obra recíprocamente con el receptor de la enzima 2 de la célula huesped angiotensina-que convierte (ACE2) vía el RBD. Esto es seguida por la disociación proteolítica de los dominios S1 y S2 y la fusión subsiguiente del envolvente viral con la membrana de la célula huesped. Porque el RBD está implicado importante en el reconocimiento y el asiento virales, cualquier cambio estructural en esta región debido a la mutación puede influenciar transmisibilidad y virulencia virales. Por otra parte, los anticuerpos desarrollados contra el RBD se han encontrado para tener potencia máxima en la neutralización de SARS-CoV-2.

En el estudio actual, los científicos han analizado los cambios genéticos en la región del aminoácido 414-583 del dominio del pico S1, que reviste parcialmente el RBD. Usando la reacción en cadena de polimerasa (PCR) y Sanger que ordenaban métodos, han analizado un total de 570 especímenes nasofaríngeos cerco de los pacientes COVID-19 entre abril de 2020 y febrero de 2021, de diversas regiones de los Estados Unidos.

Distribución de las mutaciones silenciosas (triángulos verdes) y del aminoácido (triángulos rojos) a través de la región 414-583 de la proteína del pico. Rojo oscuro - dominio receptor-obligatorio; Verde - dominio 1 (CTD1) de la C-terminal de la región del pico S1; Azul - residuos receptorbinding del epitopo de la cumbrera; Amarillo - 443-450 residuos del epitopo del rizo; Negro - 570-572 residuos del rizo.
Distribución de las mutaciones silenciosas (triángulos verdes) y del aminoácido (triángulos rojos) a través de la región 414-583 de la proteína del pico. Rojo oscuro - dominio receptor-obligatorio (RBD); Verde - dominio 1 (CTD1) de la C-terminal de la región del pico S1; Azul - residuos receptor-obligatorios del epitopo de la cumbrera; Amarillo - 443-450 residuos del epitopo del rizo; Negro - 570-572 residuos del rizo.

Observaciones importantes

Los científicos determinaron la substitución del aminoácido de L452R en la región del pico mientras que la mutación dominante en especímenes cerco desde noviembre de 2020. Específicamente, observaron que dos variantes independientes SARS-CoV-2 (CAL.20C y CAL.20A) que contenían la mutación del pico L452R emergieron recientemente en el estado de California. De estas variantes, CAL.20C (clade 20C; el linaje B.1.429) se considera ser la variante predominante en California desde noviembre de 2020. Sin embargo, la variante de CAL.20A (clade 20A; el linaje B.1.232) determinado en este estudio ha emergido mucho más recientemente que CAL.20C y está circulando sobre todo en California. De acuerdo con el análisis filogenético, los científicos indicaron que la mutación de L452R es la fuerza impulsora primaria detrás de la aparición de ambas variantes. Tal aumento en frecuencia de la mutación de L452R en las variantes recientes SARS-CoV-2 indica directamente su implicación crucial en la evolución adaptante viral debido a la selección positiva.

En contraste con CAL.20C, la extensión clónica no masiva fue observada para CAL.20A. Según las conclusión del estudio, CAL.20C contiene dos mutaciones adicionales del pico junto con L452R, que faltan en CAL.20A. Los científicos creen que estas mutaciones adicionales pueden ser responsables de aumentar las ventajas adaptantes de L452R, y debido a esta razón, CAL.20A no podría lograr el mismo régimen de la extensión que CAL.20C.

Los científicos examinaron las bases de datos de Nextstrain y de GISAID y encontraron que aparte de dos variantes de California, la mutación de L452R está presente en más de 400 genomas SARS-CoV-2 aislados sobre de 20 países. Esto indica una selección positiva fuerte para la mutación de L452R. Interesante, encontraron CAL.20A variable de un gorila en el parque zoológico de San Diego, que contiene dos mutaciones adicionales en la proteína no-estructural 2 (NSP2).

De acuerdo con la literatura disponible, los científicos mencionaron que la substitución del residuo hidrofóbico de la leucina en la posición 452 con un residuo polar, altamente hidrofílico de la arginina (mutación de L452R) pudo favorecer fuertemente la acción recíproca entre el virus y la célula huesped, que a su vez pueden aumentar importante la transmisibilidad y la contagiosidad virales. Por otra parte, se prevee que tal substitución del aminoácido reduzca la capacidad de virus-neutralización de los anticuerpos que apuntan específicamente el pico RBD.

Significación del estudio

El estudio demuestra la importancia de la mutación de L452R en la evolución adaptante viral. Una selección positiva fuerte para la mutación de L452R se ha observado determinado solamente recientemente, indicando que la evolución adaptante viral pudo haber ocurrido en respuesta a dimensiones extensas de la contención o a inmunidad cada vez mayor del población-nivel contra las deformaciones virales originales.

Advertencia *Important

el bioRxiv publica los partes científicos preliminares que par-no se revisan y, por lo tanto, no se deben mirar como concluyentes, conduce práctica clínica/comportamiento relativo a la salud, o tratado como información establecida.

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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