跟踪SARS-CoV-2突变的进化

COVID-19以来其威胁3月在武汉,中国,2019年12月,世界各地,SARS-CoV-2病毒采取了“工作”策略,以确保它的复制和传播。但在一项新的研究发表在进化的生物信息学,伊利诺斯州大学的研究人员和学生显示病毒珩磨策略可能使它更成功、更稳定。

一群研究生在伊利诺斯州春季学期生物信息学和系统生物学类跟踪病毒的变异率的蛋白质组——收集蛋白质编码的遗传物质——通过时间,从第一个SARS-CoV-2基因组发表在15300年1月,结束超过基因组之后。

研究小组发现一些地区仍然积极剥离新突变,指示继续适应宿主环境。但其它地区的突变速率显示出放缓的迹象,围绕关键蛋白质的单一版本。

“这是坏消息。病毒是改变和变化,但保持大多数有用或有趣的事情,”教授Gustavo Caetano-Anolles说伊利诺斯州作物科学学系生物信息学和该研究的资深作者。

重要的是,然而,某些蛋白质的稳定治疗COVID-19可能是好消息。

根据第一作者Tre张照片,在信息科学学院博士生在伊利诺斯州,“在疫苗研发,例如,你需要知道抗体连接。新的突变可以改变一切,包括蛋白质的构造方式,其形状。目标可以从表面抗体的蛋白质折叠里面,你不能去了。了解蛋白质和结构是在坚持将疫苗和其他疗法提供了重要的见解。”

研究小组记录一般病毒的变异速度放缓从4月开始,在最初一段时间的快速变化。这包括稳定的蛋白质,那些给冠状病毒加冕外观的狭小的附属物。

在飙升,研究人员发现,一种氨基酸在网站614年替换为另一个(天冬氨酸甘氨酸),病毒突变,接管整个人口在3月和4月。

“飙升是一个完全不同的蛋白质比现在在刚开始的时候。你现在很难发现初始版本,”张照片说。

的蛋白质,它分为两个主要领域,负责将人类细胞和帮助注入病毒的遗传物质,RNA,里面被复制。614突变破坏的一个重要不同域之间的债券和蛋白质亚基在飙升。

“出于某种原因,这必须帮助病毒增加其传播和传染性进入主机。否则突变不会保持,”Caetano-Anolles说。

614突变与病毒载量的增加和高传染性在先前的研究中,对疾病严重程度没有影响。然而,在另一项研究中,变异是与死亡率更高。张照片说,尽管它的毒性作用需要确认,突变明显调节进入宿主细胞,因此对于理解病毒传播和传播是至关重要的。

值得注意的是,网站内另外两个著名的蛋白质也变得更稳定的从4月开始,包括NSP12聚合酶蛋白质、RNA副本,和NSP13解旋酶蛋白,校对复制的RNA链。

“三个突变似乎互相协调,“Caetano-Anolles说。“他们是在不同的分子,但他们也遵循同样的进化过程。”

病毒蛋白质组的研究人员还指出区域越来越变量在时间,他们说可能给我们一个指示与COVID-19接下来期待什么。具体地说,他们发现增加的核衣壳蛋白的突变,哪些包病毒核糖核酸进入宿主细胞后,和3 viroporin蛋白质,在宿主细胞产生毛孔促进病毒释放,复制和毒性。

研究小组说,这些地区,因为在这些蛋白质增加随机变化表明病毒正在积极寻找方法来提高它的传播。Caetano-Anolles解释这两种蛋白质干扰我们的身体如何对抗病毒。他们的主要受体阻滞剂β干扰素通路组成我们的抗病毒防御。他们的变异可以解释控制免疫反应负责很多COVID-19死亡。

“考虑到这种病毒会在我们中间一段时间,我们希望探索突变通道可以预见移动目标快速疗法和疫苗研发我们准备下一波,”张照片说。“我们,还有成千上万的其他研究人员排序,上传,和组织基因组样本通过GISAID倡议,将继续跟踪这个病毒。”

参考:张照片T, DeVries RS,尹浩然,董。新途径的突变SARS-CoV-2蛋白质组的变化涉及区域内在障碍的重要病毒复制和发布。进化的生物信息学。2020年。doi:10.1177 / 1176934320965149

本文从以下转载材料。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。