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Le mutazioni del genoma SARS-CoV-2 video l'evoluzione convergente che indica i forti vantaggi adattabili

Una quantità senza precedenti di dati genomica di sequenza sta accumulandosi in tempo reale durante la pandemia COVID-19. Oltre 1,2 milione sequenze del coronavirus 2 (SARS-CoV-2) di sindrome respiratorio acuto severo sono stati generati durante i 15 mesi scorsi e la comunità scientifica ha acquisito molta conoscenza da queste sequenze.

Di tutte le mutazioni campionate finora, soltanto alcuni sono diventato prominenti nella popolazione virale. Molte di queste mutazioni sono emerso recentemente e negli stirpi multipli. Ciò un esempio di manuale di evoluzione convergente al livello molecolare che genera la curiosità ed anche funge da motivazione per studiare la base per vantaggio adattabile che determina questi eventi.

Studio: Evoluzione convergente SARS-CoV-2 come guida per esplorare vantaggio adattabile. Credito di immagine: Imilian/Shutterstock

Un rapporto recente, rilasciato come pubblicazione preliminare sul " server " del bioRxiv*, da un gruppo dei ricercatori messi a fuoco sulle dimensioni di evoluzione convergente SARS-CoV-2 nella proteina della punta (s). Il rapporto conferma che gli stirpi della cima SARS-CoV-2 di preoccupazione hanno le mutazioni della proteina della punta più convergenti. Ciò indica il loro vantaggio adattabile fondamentale.

Analizzando le dimensioni di evoluzione convergente nel SARS-CoV-2 chiodi (s) la proteina

La vasta maggioranza dei siti della proteina della punta - 21 su 25 - nell'ambito di evoluzione convergente è ragruppata strettamente in 3 domini funzionali - il dominio dell'ricevitore-associazione (RBD), il dominio del N-terminale ed il sito di fenditura di Furin. Lo studio egualmente indica che fra le mutazioni di motivo dell'ricevitore-associazione della proteina della punta, sostituzioni che amplificano l'affinità ACE2 sia preferibile.

I ricercatori scrivono:

Per riflettere l'evoluzione SARS-CoV-2, brevemente abbiamo cercato i cambiamenti convergenti fra tutti i geni del genoma SARS-CoV-2 a NextStrain.„

Mentre lo spazio di mutazione analizzato nella proteina della punta ha avuto tutti gli amminoacidi raggiungibili dai singoli cambiamenti del nucleotide (SNCs), le sostituzioni che hanno richiesto due cambiamenti del nucleotide o le mutazioni epistatiche dei residui multipli hanno cominciato emergere soltanto recentemente.

Gli sforzi della vaccinazione possono spostare la pressione evolutiva di SARS-CoV-2 verso la mutazione di immune-fuga a scapito di forma fisica virale

SARS-CoV-2, come altri virus, ha la pressione evolutiva aumentare la forma fisica del virus in un nuovo ambiente. Tuttavia, i programmi di vaccinazione globali si pensano che spostino la pressione verso la mutazione di immune-fuga, anche a scapito di forma fisica virale.

I risultati di questo studio indicano che di vasto numero delle mutazioni individuate in genoma SARS-CoV-2, solo alcuni sono aumentato alle alte frequenze. Interessante, molte di queste mutazioni video l'evoluzione convergente, che indica un forte vantaggio adattabile accordato dalle mutazioni specifiche.

La maggior parte delle mutazioni d'amplificazione raggiungibili da SNCs già sono vedute nell'abbondanza nel gruppo di dati genomica globale. Al contrario, lo studio ha identificato soltanto una singola mutazione - Y505W - con una rappresentazione relativamente alta e la prestazione di affinità-miglioramento confrontata alla mutazione selvaggio tipa che richiede 2 cambiamenti del nucleotide. Molte mutazioni che richiedono 2 cambiamenti del nucleotide con l'associazione più stretta a ACE2 non sono state campionate finora.

L'evoluzione convergente della proteina della punta può contribuire a produrre i vaccini più efficaci dell'universale 2nd-generation per proteggere la popolazione globale

I 2 cambiamenti del nucleotide campionati finora mostrano un aumento drastico nella ricchezza di queste mutazioni avanzate durante gli ultimi 3 mesi, sebbene ancora con molto le basse frequenze. Ciò offre una spiegazione quanto a perché le mutazioni epistatiche che richiedono i cambiamenti orchestrati in parecchi nucleotidi nella proteina sono ancora una rarità.

La prevedibilità di evoluzione convergente della proteina della punta può aumentare le probabilità delle sequenze della proteina della punta nei vaccini universali 2nd-generation, efficacemente proteggenti la popolazione mondiale dalle attuali e varianti virali future di preoccupazione.

Malgrado l'associazione fisica e l'emergenza convergente di queste mutazioni adattabili, non sono buono capite. I ricercatori mirano a promuovere la ricerca delle varianti corrente di circolazione che understudied e possono trasformarsi in in varianti di preoccupazione in futuro.

Il gruppo conclude:

La nostra analisi indica che fra il vasto numero delle mutazioni quale sono state individuate in genoma virali SARS-CoV-2, solo pochi sono aumentato alle alte frequenze.„

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.

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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