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Les mutations du génome SARS-CoV-2 manifestent l'évolution convergente indiquant des avantages adaptatifs intenses

Une quantité sans précédent de caractéristiques de séquence génomique s'accumule en temps réel pendant la pandémie COVID-19. Plus de 1,2 millions de séquences des coronavirus 2 (SARS-CoV-2) de syndrôme respiratoire aigu sévère ont été produits pendant les 15 mois derniers, et la communauté scientifique a acquis beaucoup de connaissances de ces séquences.

De toutes les mutations échantillonnées jusqu'ici, seulement quelques uns sont devenus importants dans la population virale. Plusieurs de ces mutations ont apparu récent et dans des lignées multiples. Ceci un exemple de manuel d'évolution convergente au niveau moléculaire qui produit de la curiosité et aussi agit en tant que motivation pour étudier la base pour l'avantage adaptatif pilotant ces événements.

Un état récent, relâché comme prétirage sur le serveur de bioRxiv*, par une équipe de recherche concentrée sur l'ampleur de l'évolution convergente dans SARS-CoV-2 la protéine de la pointe (s). L'état confirme que les lignées du haut SARS-CoV-2 de la préoccupation ont les mutations de protéine de pointe les plus convergentes. Ceci indique leur avantage adaptatif principal.

En analysant l'ampleur de l'évolution convergente dans le SARS-CoV-2 clouez (s) la protéine

L'immense majorité de sites de protéine de pointe - 21 sur 25 - sous l'évolution convergente sont fortement groupées dans 3 domaines fonctionnels - le domaine récepteur-grippant (RBD), le domaine de N-terminal, et le site de clivage de Furin. L'étude prouve également que parmi les mutations récepteur-grippantes de motif de protéine de pointe, les remplacements qui amplifient l'affinité ACE2 soyez préférable.

Les chercheurs écrivent :

Pour surveiller l'évolution SARS-CoV-2, nous avons brièvement recherché les modifications convergentes parmi tous les gènes du génome SARS-CoV-2 chez NextStrain. »

Tandis que l'espace de mutation analysé dans la protéine de pointe avait tous les acides aminés accessibles par les modifications uniques de nucléotide (SNCs), les remplacements qui ont exigé deux modifications de nucléotide ou mutations épistatiques des résidus multiples ont commencé à apparaître tout récemment.

Les efforts de vaccination peuvent changer de vitesse la pression évolutionnaire de SARS-CoV-2 vers la mutation d'immunisé-évasion aux dépens de la forme physique virale

SARS-CoV-2, comme d'autres virus, a la pression évolutionnaire d'augmenter la forme physique de virus dans un environnement neuf. Cependant, on s'attend à ce que les programmes de vaccination globaux changent de vitesse la pression vers la mutation d'immunisé-évasion, même aux dépens de la forme physique virale.

Les découvertes de cette étude prouvent que du gigantesque nombre de mutations trouvées en génomes SARS-CoV-2, seulement quelques uns se sont levées aux hautes fréquences. Intéressant, plusieurs de ces mutations manifestent l'évolution convergente, qui indique un avantage adaptatif intense accordé par les mutations spécifiques.

La plupart des mutations de affinité-amplification accessibles par SNCs sont déjà vues dans le beaucoup dans l'ensemble de données génomique global. En revanche, l'étude a recensé seulement une mutation unique - Y505W - avec une représentation relativement élevée et rendement de affinité-améliorer comparé à la mutation de type sauvage qui exige 2 modifications de nucléotide. Beaucoup de mutations exigeant 2 modifications de nucléotide avec un grippement plus serré à ACE2 n'ont pas été échantillonnées jusqu'ici.

L'évolution convergente de la protéine de pointe peut aider à produire des vaccins plus efficaces de l'universel 2nd-generation pour protéger la population globale

Les 2 modifications de nucléotide échantillonnées jusqu'ici montrent une augmentation drastique de la richesse de ces mutations avancées pendant les 3 derniers mois, bien que toujours avec très des basses fréquences. Ceci offre une explication pour pourquoi les mutations épistatiques exigeant les changements orchestrés de plusieurs nucléotides dans la protéine sont toujours une rareté.

La prévisibilité de l'évolution convergente de la protéine de pointe peut augmenter la chance des séquences protéiques de pointe dans les vaccins 2nd-generation universels, protégeant effectivement la population mondiale contre le courant et les futures variantes virales de la préoccupation.

En dépit de l'association matérielle et de l'émergence convergente de ces mutations adaptatives, ils ne sont pas bons compris. Les chercheurs visent à introduire la recherche des variantes actuel de diffusion qui understudied et peuvent devenir des variantes de préoccupation à l'avenir.

L'équipe conclut :

Notre analyse prouve que parmi le gigantesque nombre de mutations ce qui ont été trouvées en génomes viraux SARS-CoV-2, seulement peu se sont levés aux hautes fréquences. »

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:
Susha Cheriyedath

Written by

Susha Cheriyedath

Susha has a Bachelor of Science (B.Sc.) degree in Chemistry and Master of Science (M.Sc) degree in Biochemistry from the University of Calicut, India. She always had a keen interest in medical and health science. As part of her masters degree, she specialized in Biochemistry, with an emphasis on Microbiology, Physiology, Biotechnology, and Nutrition. In her spare time, she loves to cook up a storm in the kitchen with her super-messy baking experiments.

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