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L'infezione dei ritrovamenti SARS-CoV-2 di studio è proporzionale ai livelli della superficie ACE2 delle cellule

Proprio mentre la pandemia di malattia 2019 di coronavirus (COVID-19) stava spiegando, c'era già prova che suggerisce che la malattia fosse zoonotica in origine. Una teoria che ha guadagnato l'attenzione particolare di media era la probabilità della trasmissione dai pipistrelli selvaggi, potenzialmente venduta nel servizio bagnato a Wuhan, la Cina.

Studio: Le variazioni nei livelli della cella-superficie ACE2 alterano lStudio: Le variazioni nei livelli della cella-superficie ACE2 alterano l'associazione diretta della proteina della punta SARS-CoV-2 e dell'infettività virale: Implicazioni per le interazioni di misurazione della proteina della punta con i orthologs animali ACE2. Credito di immagine: Kateryna Kon/Shutterstock

Da allora, la trasmissione a parecchie altre specie è stata veduta, compreso il visone ed il criceto dorato siriano e molte teorizzano la capacità della malattia di spargersi ad altri primati non umani. I ricercatori dall'Oregon State University hanno messo a punto un sistema per valutare la capacità del coronavirus 2 (SARS-CoV-2) di sindrome respiratorio acuto severo di legare ai orthologs dell'enzima di conversione dell'angiotensina 2 (ACE2).

Una versione della pubblicazione preliminare dello studio del gruppo è disponibile sul " server " del bioRxiv* mentre l'articolo subisce la revisione tra pari.

Lo studio

La proteina della punta di SARS-CoV-2 è essenziale alla patogenicità della malattia. È formata di due sottounità, S1 e S2. Lo S1 contiene un dominio che (RBD) lega a parecchi ricevitori, soprattutto ACE2 dell'ricevitore-associazione, per permettere l'entrata virale delle cellule. Il dominio del N-terminale in S2 è responsabile di fusione della membrana.

I ricercatori transfected le celle da una linea cellulare umana del cancro rettale che erano capaci di supporto della replica beta-coronavirus. Queste celle di HRT-18G transfected con i vettori che contengono il mRNA bicistronic che ha codificato per i orthologs ACE2 ed il mouse differenti Thy1.1, che hanno funto da proteina del reporter della superficie delle cellule. È conosciuto che i orthologs dell'alternativa ACE2 possono permettere che le specie sfuggano all'infezione SARS-COV-2 o provino suscettibile. Parecchi studi hanno modellato questi effetti ed alcuni studi in vitro anche hanno provato la predisposizione o la mancanza di ciò. Tuttavia, il metodo del ricercatore dovrebbe concedere più rapida e risultati in maniera fidata e può adattarsi facilmente per esaminare più orthologs.

Mentre il mRNA nei vettori del plasmide del DNA è stato tradotto dallo stesso mRNA del ACE2, l'espressione relativa di Thy1.1 potrebbe arguire l'espressione ACE2 senza creare i nuovi anticorpi per individuare ogni ortholog ACE2 o usando gli anticorpi hACE2 che non possono legare ai orthologs con la stessa affinità. Facendo uso di hACE2 di base nel plasmide ha mostrato 95% delle celle che esprimono Thy1.1. Una proteina contrassegnata disponibile nel commercio di RBD è stata incubata accanto alle celle e la citometria a flusso ha mostrato l'interazione in un modo dipendente dalla concentrazione. Pseudovirus SARS-CoV-2 che esprime la proteina della punta e il GFP rivelati infettare queste celle con soltanto cinque minuti di esposizione.

La funzione di base del metodo era stata stabilita una volta, gli scienziati hanno verificato la loro ipotesi che l'espressione Thy1.1 sarebbe aumentato con l'espressione ACE2 e associazione aumentata e infettività di RBD. Per esplorare l'interazione di hACE2 transitorio con la proteina della punta, sia il PESO HRT-18G che HRT-18G transfected sono stati macchiati con Thy1.1 e fluorescente hanno contrassegnato RBD - mostrare una forte correlazione positiva fra l'espressione Thy1.1 e l'associazione di RBD. Egualmente hanno scoperto che quando GFP ha contrassegnato gli pseudoviruses SARS-COV-2 che portano la proteina della punta, la percentuale delle celle GFP-positive infettate era più alta in celle che esprimono gli alti livelli di ACE2, ulteriore confermando la loro ipotesi che le celle che esprimono i livelli elevati di ACE2 sarebbero state più suscettibili dell'infezione.

Per verificare i orthologs differenti ACE2, le linee cellulari supplementari di HRT18G sono state generate facendo uso del sistema suddetto. Queste linee cellulari hanno espresso i orthologs nazionali del mouse o felini ACE2 ai livelli equivalenti. Queste celle sono state macchiate con gli anticorpi per hACE2 - non mostrare risultati positivi. Le interazioni di SARS-CoV-2 RBD sono state provate incubando le celle con RBD fluorescente contrassegnato e misurando legare con la citometria a flusso.

Il mouse ACE2 non ha mostrato interazione fra il ACE2 e la proteina della punta - quale è curioso, poichè la trasmissione a parecchie specie del roditore è stata osservata in vivo. Tuttavia, parecchi altri studi egualmente hanno indicato che il musculus ACE2 di Mus non può interagire con SARS-CoV-2. ACE2 umano ha mostrato la più forte affinità, seguita da ACE2 felino. L'espressione Thy1.1 ha provato che tutti i orthologs ACE2 sono stati espressi equivalente. La conferma facendo uso degli pseudoviruses precedentemente citati SARS-CoV-2 ha mostrato lo stesso reticolo, con le celle hACE2 che mostrano la maggior parte della infezione, seguita da ACE2 felino e poi murino.

Conclusione

Mentre i ricercatori hanno fornito una certa comprensione nell'abilità di SARS-CoV-2 alla diffusione ai mouse ed ai caponi, il più notevole vantaggio della loro ricerca è il nuovo metodo per l'esame della capacità di SARS-CoV-2 di legare ai orthologs ACE2. Parecchi studi hanno riferito i risultati contrastanti sullo stesso ortholog, in grado di essere dovuto l'anticorpo monoclonale usato per individuare l'espressione.

Con questo sistema, i orthologs differenti possono essere confrontati senza preoccuparsi per l'affinità obbligatoria o richiedere tempo trovare un anticorpo monoclonale che legherà efficacemente al ortholog desiderato. Le comprensioni potenziali di questo sistema hanno potuto fornire informazioni apprezzate nell'abilità di SARS-CoV-2 alla diffusione ad altre specie e nella probabilità di un altro evento zoonotico. Ciò ha potuto provare inestimabile ai responsabili della politica ed agli scienziati di salute pubblica che tentano di modellare il futuro della pandemia.

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:
  • Kazemi S. et al., (2021) Variations in cell-surface ACE2 levels alter direct binding of SARS-CoV-2 Spike protein and viral infectivity: Implications for measuring Spike protein interactions with animal ACE2 orthologs. bioRxiv. doi: https://doi.org/10.1101/2021.10.21.465386
Sam Hancock

Written by

Sam Hancock

Sam completed his MSci in Genetics at the University of Nottingham in 2019, fuelled initially by an interest in genetic ageing. As part of his degree, he also investigated the role of rnh genes in originless replication in archaea.

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    Hancock, Sam. (2021, October 26). L'infezione dei ritrovamenti SARS-CoV-2 di studio è proporzionale ai livelli della superficie ACE2 delle cellule. News-Medical. Retrieved on January 23, 2022 from https://www.news-medical.net/news/20211026/Study-finds-SARS-CoV-2-infection-is-proportional-to-cell-surface-ACE2-levels.aspx.

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