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Le varianti più nuove SARS-CoV-2 sono altamente probabili

In un rapporto recente inviato al " server " della pubblicazione preliminare del bioRxiv*, i ricercatori dal Regno Unito e l'Uganda rivelano le funzionalità uniche della proteina del coronavirus 2 (SARS-CoV-2) di sindrome respiratorio acuto severo riguardante altri rappresentanti di Sarbecoviruses.

L'agente causativo della malattia 2019 (COVID-19), SARS-CoV-2 di coronavirus, appartiene al genere di Betacoronavirus ed al sottogenere della famiglia di Coronaviridae, che di Sarbecovirus è un gruppo di avvolto di, virus a RNA unico incagliati.

Altri rappresentanti di Sarbecoviruses comprendono SAR-CoV (che era il coronavirus che quello piombo allo scoppio di SAR nel 2002 e a 2003), ma anche una miriade dei coronaviruses del tipo di SAR del pipistrello che sono stati identificati ed hanno analizzato approfondito.

Fra le proteine strutturali virali, la glicoproteina della punta ha un ruolo fondamentale nell'intervallo ospite, il tropismo delle cellule e l'entrata come pure i tratti di infettività. Quindi, non è meraviglia che è considerato un obiettivo principale della risposta immunitaria ospite.

Di conseguenza, un'analisi comparativa accurata delle proteine virali aiuterebbe immenso nella nostra migliore comprensione della biologia virale e patologia, fornendo le comprensioni nella sua origine come pure le circostanze che quello piombo alla pandemia in corso COVID-19.

Ecco perché cotone di Dott. Matthew, Dott. David L. Roberston e Dott. Il mio V.T. Phan dall'Uganda e dal Regno Unito ha mirato ad identificare le regioni uniche del peptide di SARS-CoV-2 una volta confrontato a tutto il Sarbecoviruses disponibile per valutare le funzionalità che potrebbero permettere a SARS-CoV-2 di ripiegare efficientemente e trasmettere fra noi.

Studio: Funzionalità uniche della proteina di SARS-CoV-2 riguardante l
Studio: Funzionalità uniche della proteina di SARS-CoV-2 riguardante l'altro Sarbecoviruses. Credito di immagine: NIAID

Paragone dei genoma e valutare le distanze evolutive

In breve, questo gruppo di ricerca ha esplorato i genoma attraverso il sottogenere di Sarbecovirus usando i modelli markoviani nascosti profilo. Questo approccio modellante è basato su una descrizione statistica dei beni delle proteine virali e delle loro sequenze aminoacidiche.

Più specificamente, dieci genoma in anticipo SARS-CoV-2 sono stati confrontati ad un sottoinsieme rappresentativo dei genoma di Sarbecovirus ottenuti dalle persone, dai pipistrelli, dai pangolini e dagli zibetti umani. Questi sono stati selezionati dopo che la stessa analisi si è applicata a tutti i genoma disponibili di Betacoronavirus per evitare mancare le regioni virali affatto sorprendente vicine del genoma.

Per valutare le distanze totali del dominio fra i gruppi virali, le somme normalizzate del bit-punteggio (raggruppate in SARS-CoV-2 e in Sarbecoviruses dall'essere umano, dal pipistrello, dal pangolino e dallo zibetto) sono state sommate per tutti i domini e per ogni genoma.

Schema di analisi. (A) I domini di modello markoviani nascosti profilo sono stati generati da un insieme di 35 sequenze iniziali del genoma di stirpe la B SARS-CoV-2. Tutti fotogrammi di lettura aperti sono stati tradotti e poi sono stati affettati in 44 peptidi dell
Schema di analisi. (A) I domini di modello markoviani nascosti (pHMM) profilo sono stati generati da un insieme di 35 sequenze iniziali del genoma di stirpe la B SARS-CoV-2. Tutti fotogrammi di lettura aperti sono stati tradotti e poi sono stati affettati in 44 peptidi dell'amminoacido con una dimensione di punto di 22 amminoacidi o in 15 peptidi dell'amminoacido con una dimensione di punto di amminoacido 8. I peptidi sono stati ragruppati facendo uso di Uclust (13), hanno allineato con MAFFT (14) e poi ogni allineamento è stato sviluppato in un pHMM facendo uso di HMMER-3 (10). (B) l'insieme dei pHMMs è stato usato per interrogare le sequenze del genoma di Sarbecovirus, i punteggi del bit sono stati raccolti mentre una misura di similarità fra ogni pHMM e la sequenza di query. (C) i Bit-punteggi erano riunito analizzato per individuare le regioni che differiscono fra i genoma in anticipo SARS-CoV-2 ed i genoma di query.

Natura unica di SARS-CoV-2

I cambiamenti individuati in glicoproteina della punta di SARS-CoV-2 - rispetto ad un grande insieme di Sarbecovirus conosciuto - rivelano che la sorgente zoonotica recente di questo virus deve ancora essere trovata ma egualmente sostengono una natura piuttosto unica del genoma SARS-CoV-2.

In conformità con i rapporti precedenti, un piccolo insieme del pipistrello e Sarbecoviruses pangolino-derivato dimostrano la similarità più significativa a SARS-CoV-2, mentre una misura di similarità del proteome ha indicato che è improbabile che il pipistrello Sarbecoviruses sia la sorgente diretta del virus pandemico.

Ancora, le regioni di varianza che sono state identificate in questo studio possono indicare i cambiamenti funzionali in proteine SARS-CoV-2 o nelle posizioni dell'amminoacido che possono essere modificate senza compromettere le funzioni richieste della proteina.

L'analisi dettagliata della punta ha rivelato 82 domini di 15 amminoacidi che hanno dimostrato l'alta variazione nel Sarbecoviruses, mentre 29 di questi domini mostrano i cambiamenti nelle varianti di preoccupazione riguardante lo stirpe iniziale di SARS-CoV-2.

Differenze di Proteome in SARS-CoV-2 contro il pipistrello, l
Differenze di Proteome in SARS-CoV-2 contro il pipistrello, l'essere umano e lo zibetto vicini Sarbecoviruses. Tutti i fotogrammi di lettura aperti di andata dai 35 genoma in anticipo di stirpe la B SARS-CoV-2 sono stati tradotti e sono stati trasformati in 44 peptidi di aa (con una sovrapposizione di 22 aa), ragruppati a 0,65 identità facendo uso di Uclust (11), stati allineati rispetto a MAAFT (12) e convertiti in pHMMs facendo uso di HMMER-3 (10). La presenza di questi domini è stata cercata in un insieme dei genoma di Sarbecovirus più i genoma SARS-CoV-2 ed i genoma poi sono stati ragruppati facendo uso del raggruppamento gerarchico basato sui bit-punteggi normalizzati del dominio (per esempio la similarità del dominio identificato di query al dominio di stirpe B SARS-CoV-2 di riferimento). Ogni riga rappresenta un genoma, ogni colonna rappresenta un dominio. I domini video nel loro ordine attraverso SARS-CoV-2 il genoma, rosso = bit-punteggio in basso normalizzato del dominio (similarità più bassa a stirpe B SARS-CoV-2) = distante da SARS-CoV-2, grey più scuro = bit-punteggio normalizzato del dominio = 1 = altamente simile a stirpe B SARS-CoV-2. I gruppi di coronaviruses sono stati indicati a destra della figura. (A) Differenze del dominio attraverso il sottogenere di Sarbecovirus. (B) per ogni dominio il bit-punteggio medio è stato calcolato attraverso l'intero insieme dei genoma di Sarbecovirus e il bit-punteggio medio del valore 1 è stato tracciato per ogni dominio. I domini sono colorati dalle proteine da cui sono stati derivati con il codice colore indicato sotto la figura.

Essendo accorto dell'adattamento virale

Questo studio dà il credito alla nozione di sorveglianza variabile genomica continua, che dovrebbe poi tradurre alla volontà dei produttori vaccino di accomodare tali cambiamenti della glicoproteina della punta nella generazione seguente di aggiornamenti vaccino.

“In generale, l'evoluzione SARS-CoV-2 osservata nelle varianti correnti di preoccupazione ha campionato soltanto 36% delle punte che possibili i cambiamenti che si sono presentati storicamente nell'evoluzione di Sarbecovirus„, dicono gli autori di studio in questo documento del bioRxiv.

“È altamente probabile che tantissime nuove varianti SARS-CoV-2 con i cambiamenti in queste regioni sono possibili, compatibile con la replica del virus e preveduto nei prossimi mesi a meno che la replicazione virale globale sia diminuita severamente„, aggiungono.

In conclusione, così alta tariffa di mutazione di SARS-CoV-2 congiuntamente al numero notevole delle infezioni SARS-CoV-2 universalmente provoca l'adattamento virale massiccio. Quindi, ulteriori esperimenti saranno necessari da discernere i veri cambiamenti funzionali da evoluzione neutrale.

Avviso *Important

il bioRxiv pubblica i rapporti scientifici preliminari che pari-non sono esaminati e, pertanto, non dovrebbero essere considerati conclusivi, guida la pratica clinica/comportamento correlato con la salute, o trattato come informazioni stabilite.

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Dr. Tomislav Meštrović

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Dr. Tomislav Meštrović

Dr. Tomislav Meštrović is a medical doctor (MD) with a Ph.D. in biomedical and health sciences, specialist in the field of clinical microbiology, and an Assistant Professor at Croatia's youngest university - University North. In addition to his interest in clinical, research and lecturing activities, his immense passion for medical writing and scientific communication goes back to his student days. He enjoys contributing back to the community. In his spare time, Tomislav is a movie buff and an avid traveler.

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