Izvor: eKlinika.rs, 25.Jan.2021, 11:00
Virusolozi otkrili kako je mutirao genom britanskog soja korona virusa
U srcu svakog korona virusa je njegov genom – iskrivljeni lanac od skoro 30.000 „slova“ RNK. Ova genetska uputstva prisiljavaju zaražene ljudske ćelije da okupljaju do 29 vrsta proteina koji pomažu da se korona virus umnoži i proširi, otkrili su virusolozi, a prenosi The New York Times.
Veća verovatnoća da će štetne mutacije izumirati
Kako su virusi sposobni da se repliciraju, umožavaju, >> Pročitaj celu vest na sajtu eKlinika.rs << male greške u kopiranju, poznate kao mutacije, prirodno nastaju u njihovim genomima. Loza korona virusa obično će akumulirati jednu ili dve slučajne mutacije svakog meseca. Neke mutacije nemaju uticaj na proteine korona virusa koje stvara zaražena ćelija. Druge mutacije mogu da promene oblik proteina promenom ili brisanjem jedne od njegovih aminokiselina, gradivnih blokova koji se povezuju da bi stvorili protein. Virusolozi naglašavju da se kroz proces prirodne selekcije, neutralne ili blago korisne mutacije mogu prenositi sa generacije na generaciju, dok je veća verovatnoća da će štetne mutacije izumirati.
Osam mutacija spike proteina u britanskom soju B.1.1.7
Varijanta korona virusa koja je prvi put prijavljena u Velikoj Britaniji ima 17 nedavnih mutacija koje menjaju ili uklanjaju aminokiseline u virusnim proteinima. Ovu varijantu je Public Health England nazvao Variant of Concern 202012/01 i deo je soja B.1.1.7 korona virusa. Istraživače najviše brine 8 mutacija B.1.1.7 koje menjaju oblik šiljaka – spike proteina korona virusa, a koji virus koristi za vezivanje za ćelije i ulazak u organizam. Svaki klas je grupa od tri međusobno isprepletana proteina, a za izgradnju jednog od ovih proteina klasova obično je potrebno 1.273 aminokiselina, što se može zapisati slovima:
MFVFLVLLPLVSSKCVNLTTRTKLPPAITNSFTRGVIIPDKVFRSSVLHSTKDLFLPFFSNVTVFHAIHVSGTNGTKRFDNPVLPFNDGVIFASTEKSNIIRGVIFGTTLDSKTKSLLIVNNATNVVIKVCEFKFCNDPFLGVIIHKNNKSVMESEFRVISSANNCTFEIVSKPFLMDLEGKKGNFKNLREFVFKNIDGIFKIISKHTPINLVRDLPKGFSALEPLVDLPIGINITRFKTLLALHRSILTPGDSSSGVTAGAAAIIVGILKPRTFLLKINENGTITDAVDCALDPLSETKCTLKSFTVEKGIIKTSNFRVKPTESIVRFPNITNLCPFGEVFNATRFASVIAVNRKRISNCVADISVLINSASFSTFKCIGVSPTKLNDLCFTNVIADSFVIRGDEVRKIAPGKTGKIADINIKLPDDFTGCVIAVNSNNLDSKVGGNINILIRLFRKSNLKPFERDISTEIIKAGSTPCNGVEGFNCIFPLKSIGFKPTNGVGIKPIRVVVLSFELLHAPATVCGPKKSTNLVKNKCVNFNFNGLTGTGVLTESNKKFLPFKKFGRDIADTTDAVRDPKTLEILDITPCSFGGVSVITPGTNTSNKVAVLIKGVNCTEVPVAIHADKLTPTVRVISTGSNVFKTRAGCLIGAEHVNNSIECDIPIGAGICASIKTKTNSPRRARSVASKSIIAITMSLGAENSVAISNNSIAIPTNFTISVTTEILPVSMTKTSVDCTMIICGDSTECSNLLLKIGSFCTKLNRALTGIAVEKDKNTKEVFAKVKKIIKTPPIKDFGGFNFSKILPDPSKPSKRSFIEDLLFNKVTLADAGFIKKIGDCLGDIAARDLICAKKFNGLTVLPPLLTDEMIAKITSALLAGTITSGVTFGAGAALKIPFAMKMAIRFNGIGVTKNVLIENKKLIANKFNSAIGKIKDSLSSTASALGKLKDVVNKNAKALNTLVKKLSSNFGAISSVLNDILSRLDKVEAEVKIDRLITGR LKSLKTIVTKKLIRAAEIRASANLAATKMSECVLGKSKRVDFCGKGIHLMSFPKSAPHGVVFLHVTIVPAKEKNFTTAPAICHDGKAHFPREGVFVSNGTHVFVTKRNFIEPKIITTDNTFVSGNCDVVIGIVNNTVIDPLKPELDSFKEELDKIFKNHTSPDVDLGDISGINASVVNIKKEIDRLNEVAKNLNESLIDLKELGKIEKIIKVPVIIVLGFIAGLIAIVMVTIMLCCMTSCCSCLKGCCSCGSCCKFDEDDSEPVLKGVKLHIT
Proteini šiljaka u liniji B.1.1.7 imaju dva brisanja i šest zamena u ovom nizu aminokiselina. Napisan slovima, protein B.1.1.7 klas izgleda ovako:
MFVFLVLLPLVSSQCVNLTTRTQLPPAYTNSFTRGVYYPDKVFRSSVLHSTQDLFLPFFSNVTWFHAI[Deletion]SGTNGTKRFDNPVLPFNDGVYFASTEKSNIIRGWIFGTTLDSKTQSLLIVNNATNVVIKVCEFQFCNDPFLGV[Deletion]YHKNNKSWMESEFRVYSSANNCTFEYVSQPFLMDLEGKQGNFKNLREFVFKNIDGYFKIYSKHTPINLVRDLPQGFSALEPLVDLPIGINITRFQTLLALHRSYLTPGDSSSGWTAGAAAYYVGYLQPRTFLLKYNENGTITDAVDCALDPLSETKCTLKSFTVEKGIYQTSNFRVQPTESIVRFPNITNLCPFGEVFNATRFASVYAWNRKRISNCVADYSVLYNSASFSTFKCYGVSPTKLNDLCFTNVYADSFVIRGDEVRQIAPGQTGKIADYNYKLPDDFTGCVIAWNSNNLDSKVGGNYNYLYRLFRKSNLKPFERDISTEIYQAGSTPCNGVEGFNCYFPLQSYGFQPT[Y]GVGYQPYRVVVLSFELLHAPATVCGPKKSTNLVKNKCVNFNFNGLTGTGVLTESNKKFLPFQQFGRDI[D]DTTDAVRDPQTLEILDITPCSFGGVSVITPGTNTSNQVAVLYQGVNCTEVPVAIHADQLTPTWRVYSTGSNVFQTRAGCLIGAEHVNNSYECDIPIGAGICASYQTQTNS[H]RRARSVASQSIIAYTMSLGAENSVAYSNNSIAIP[I]NFTISVTTEILPVSMTKTSVDCTMYICGDSTECSNLLLQYGSFCTQLNRALTGIAVEQDKNTQEVFAQVKQIYKTPPIKDFGGFNFSQILPDPSKPSKRSFIEDLLFNKVTLADAGFIKQYGDCLGDIAARDLICAQKFNGLTVLPPLLTDEMIAQYTSALLAGTITSGWTFGAGAALQIPFAMQMAYRFNGIGVTQNVLYENQKLIANQFNSAIGKIQDSLSSTASALGKLQDVVNQNAQALNTLVKQLSSNFGAISSVLNDIL[A]RLDKVEAEVQIDRLITGRLQSLQTYVTQQLIRAAEIRASANLAATKMSECVLGQSKRVDFCGKGYHLMSFPQSAPHGVVFLHVTYVPAQEKNFTTAPAICHDGKAHFPREGVFVSNGTHWFVTQRNFYEPQIITT[H]NTFVSGNCDVVIGIVNNTVYDPLQPELDSFKEELDKYFKNHTSPDVDLGDISGINASVVNIQKEIDRLNEVAKNLNESLIDLQELGKYEQYIKWPWYIWLGFIAGLIAIVMVTIMLCCMTSCCSCLKGCCSCGSCCKFDEDDSEPVLKGVKLHYT
Mutacija N501Y važna za stvaranje zaraznijeg korona virusa
Naučnici sumnjaju da je jedna mutacija, nazvana N501Y, veoma važna za stvaranje zaraznijeg B.1.1.7 korona virusa. Naziv mutacije odnosi se na prirodu njene promene – 501. aminokiselina u proteinu klas prešla je sa N (asparagine) u Y (tyrosine). Mutacija N501Y menja aminokiselinu pri vrhu svakog proteina klasova, gde dolazi u kontakt sa posebnim receptorima na ljudskim ćelijama.
Pošto spike proteini čine skupove od po tri, mutacija se pojavljuje na tri mesta na vrhu klasja.
U tipičnom korona virusu, vrh spike proteina je poput neprilagođenog dela slagalice. Može da se zakači za ljudske ćelije, ali spoj je toliko labav da virus često otpadne i ne uspe da zarazi ćeliju. Čini se da mutacija N501Y pročišćava oblik dela slagalice, omogućavajući čvršće uklapanje i povećavajući šansu za uspešnu infekciju. Istraživači misle da je mutacija N501Y evoluirala nezavisno u mnogim različitim mutacijama korona virusa. Pored soja B.1.1.7, identifikovan je u varijantama iz Australije, Brazila, Danske, Japana, Holandije, Južne Afrike, Velsa, Ilinoisa, Luizijane, Ohaja i Teksasa.
Ponašanje jedne misteriozne mutacije
Naučnici su utvrdili da jedna misteriozna mutacija iz soja B.1.1.7 briše 69. i 70. aminokiselinu u spike proteinu. Eksperimenti su pokazali da ovo brisanje omogućava korona virusu da uspešnije zarazi ćelije. Moguće je da menja oblik spike proteina na način koji otežava vezivanje antitela.
Istraživači ovo nazivaju regijom ponavljajućeg brisanja, jer je isti deo genoma više puta izbrisan u različitim lozama korona virusa. Brisanje H69 – V70 takođe se dogodila u mutaciji koja je zarazila milione norki u Danskoj i drugim zemljama. Utvrđeno je da se drugoj povratnoj regiji ponavlja brisanje, jer brojnim lozama korona virusa nedostaje 144. ili 145. aminokiselina u spike proteinu. Naziv mutacije potiče od dva tirozina (Y) koji su normalno na tim položajima u proteinu. Kao i brisanje H69 – V70, i Y144/145 se javlja na ivici vrha šiljka, a antitelima može da oteža lepljenje na korona virus.
Retko da jedna loza nosi obe mutacije
P681H mutacija menja aminokiselinu iz P u H na stablu spike proteina korona virusa. Kada se proteini šiljaka okupe na površini korona virusa, još uvek nisu spremni da se prikače za ćeliju. Ljudski enzim mora prvo da odseče deo stabljike klasja. Mutacija P681H može enzimima da olakša da dođu do mesta na kojem treba da se preseče. Poput N501Y, mutacija P681H nastala je i u drugim lozama korona virusa, osim B.1.1.7. Ali retko je da jedna loza nosi obe mutacije.
Mutacija ORF8 nije od presudne važnosti za umnožavanje
ORF8 je mali protein čija je funkcija i dalje misteriozna. U jednom eksperimentu naučnici su izbrisali protein i otkrili da se korona virus i dalje može širiti. To ukazuje da ORF8 nije od presudne važnosti za umnožavanje, ali bi ipak mogao dati određenu konkurenciju, prednost u odnosu na mutante koji su izgubili protein. ORF8 je obično dugačak samo 121 aminokiselina:
MKFLVFLGIITTVAAFHQECSLQSCTQHQPYVVDDPCPIHFYSKWYIRVGARKSAPLIELCVDEAGSKSPIQYIDIGNYTVSCLPFTINCQEPKLGSLVVRCSFYEDFLEYHDVRVVLDFI
Ali mutacija B.1.1.7 menja 27. aminokiselinu iz K u genetski znak Stop:
MKFLVFLGIITTVAAFHKECSLKSCT [Stop]
Kada zaražena ćelija izgradi protein ORF8, zaustavlja se na ovoj mutaciji i ostavlja „patrljak“ dugačak samo 26 aminokiselina. Istraživači pretpostavljaju da taj ovaj „patrljak“ ORF8 ne može da funkcioniše. Ali ako gubitak proteina ostavi B.1.1.7 u nepovoljnom položaju, moguće je da bi prednosti druge mutacije poput N501Y mogle da nadoknade gubitak. Dve druge mutacije B.1.1.7 pojavljuju se u ORF8 nakon tačke zaustavljanja, menjajući R u I i Y u C:
HQPYVVDDPCPIHFYSKWYIRVGA[I]KSAPLIELCVDEAGSKSPIQ[C]IDIGNYTVSCLPFTINCQEPKLGSLVVRCSFYEDFLEYHDVRVVLDFI
Budući da je ORF8 protein prekinut, ove dve mutacije možda neće ništa učiniti.
Otkrivanje i širenje britanskog virusa
B.1.1.7 prvi put je registrovan u Velikoj Britaniji, krajem novembra. Istraživači su se osvrnuli na ranije uzorke i otkrili da prvi dokazi datiraju još 0d 20. septembra, u uzorku uzetom od pacijenta u blizini Londona. Soj B.1.1.7 je sada otkriven u oko 60 zemalja, a Velika Britanija je na talas B.1.1.7 virusa odgovorila strogim blokadama (karantini i zabrane kretanja), a druge zemlje su pokušale da spreče njegovo širenje ograničenjem putovanja. Procenjuje se da je B.1.1.7 otprilike 50 odsto prenosiviji od ostalih varijanti, ali nije ništa smrtonosniji od ostalih oblika. Zdravstveni zvaničnici u SAD upozoravaju da bi do marta 2021. ovaj soj virusa mogao da postane dominantna varijanta.
Kako se mutacija B 1.1.7. razvijala?
Brojni istraživači sumnjaju da je B.1.1.7 stekao mnoge od svojih mutacija u jednoj osobi. Ljudi sa oslabljenim imunološkim sistemom mogu da ostanu zaraženi korona virusima koji se umnožavaju nekoliko meseci, omogućavajući virusu da akumulira mnoge dodatne mutacije. Kada se ovi pacijenti leče rekonvalescentnom plazmom, koja sadrži antitela na korona virus, prirodna selekcija može favorizovati viruse sa mutacijama koje im omogućavaju da „izbegnu napad“. Jednom kada je soj B.1.1.7 razvio „akumulator“ mutacija, verovatno je mogao brže da se širi – od osobe do osobe.
Članak Virusolozi otkrili kako je mutirao genom britanskog soja korona virusa se pojavljuje prvo na eKlinika.
Pogledaj vesti o: Nju Jork
.jpg)
