Скорость мутации коронавируса SARS-CoV-2 оказалась как минимум на 50 процентов выше — Naked Science
30 августа
Мария Азарова

Скорость мутации коронавируса SARS-CoV-2 оказалась как минимум на 50 процентов выше

6.1

Ученые показали, что существует общий отбор внутри хозяина SARS-CoV-2, который действует на бессмысленные и, возможно, синонимичные мутации. Это имеет значение для методов оценки скорости изменений вируса.

SARS-CoV-2
SARS-CoV-2 — вирус, вызывающий коронавирусную болезнь 2019 года / © Gifer

Предыдущие работы предполагали, что возбудитель Covid-19 меняется примерно раз в две недели. Но новое исследование генетиков из Центра эволюции Милнера при Университете Бата (Великобритания) и Эдинбургского университета (Шотландия) показало: более ранние оценки не учитывали многие мутации, которые произошли, но их так и не идентифицировали при помощи секвенирования.

Обычно в контексте естественного отбора мы думаем о мутациях, которые имеют преимущество и поэтому быстро распространяются — например, как британский и дельта-штаммы. Это известно как положительный, или дарвиновский отбор. В популяциях он повышает число особей, обладающих полезными признаками, и увеличивает жизнеспособность вида в целом. Но у вирусов большинство изменений вредны и снижают его шансы на выживание — это очищающий, или отрицательный отбор. Такие мутации не живут достаточно долго, чтобы их можно было секвенировать, поэтому зачастую не попадают в расчеты скорости изменений патогена.

«Исходя из анализа близкородственных вирусов, у SARS-CoV-2 соотношение Ka / Ks (Ka — частота несинонимичных замен, Ks — синонимичных; обе вычисляются с коррекцией на множественные замены. — Прим. ред.) оценивали как 1,008, что свидетельствует об отсутствии естественного отбора на уровне отдельного хозяина. Но мы нашли большее количество замен отдельных нуклеотидов в четырехкратно вырожденных сайтах, чем где-либо еще. То есть частота мутаций по крайней мере на 49-67% выше, чем можно было считать на основе скорости появления вариантов в отобранных геномах. Учитывая высокий показатель соотношения Ka / Ks, можно предположить, что большая часть такого отбора внутри хозяина — очистка от бессмысленных мутаций. Тем не менее, по нашим оценкам, отбор против бессмысленных мутаций составляет лишь 10% всех «пропущенных» мутаций», — пишут авторы исследования, опубликованного в журнале Genome Biology and Evolution.

Таким образом, с учетом пропущенных мутаций вирус меняется почти раз в неделю — значительно выше, чем считалось. На основе этого ученые допускают, что если человек болеет Covid-19 дольше нескольких недель, то SARS-CoV-2 может развиваться внутри него, потенциально приводя к появлению новых вариантов.

«Альфа-штамм (британский) считается результатом эволюции вируса внутри человека, который не смог избавиться от инфекции. Но, поскольку большинство людей выздоравливают до того, как SARS-CoV-2 изменится, вероятность развития новой мутации у одного пациента обычно не так высока. Однако наши новые оценки указывают, что у людей с продолжительной болезнью есть больший риск эволюции вируса, чем предполагалось», — добавили ученые.

Им также удалось выяснить, почему происходил отрицательный отбор: по большей части он вызван предсказуемыми причинами. К примеру, мутации укорачивали гены или заставляли S-белок плохо функционировать. Но с положительным отбором все было иначе.

«Белки, которые производит вирус, состоят из аминокислот. Как и наши гены, гены вируса имеют инструкции о том, какие аминокислоты склеивать вместе и в каком порядке. Как оказалось, отбор благоприятствовал мутациям, в которых использовались более стабильные аминокислоты. Это означало, что их не нужно производить так часто, а для поддержания запасов требуется меньше энергии. <…> Вирус находится под сильным селективным давлением, который заставляет его быстро реплицироваться, поэтому ему выгоднее использование аминокислот с более длительным “сроком хранения”», — подытожил ведущий автор работы доктор Атауальпа Кастильо Моралес.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 19:09
Василий Парфенов

Недавно основанный стартап Success Rockets объявил о первых полноценных летных испытаниях своей суборбитальной ракеты Nebo 25. Запуск пройдет в ноябре, его цель — установить новый национальный рекорд по высоте полета среди частных компаний.

Вчера, 17:21
Илья Ведмеденко

Одной из новинок международного авиационно-космического салона Airshow China 2021 станет разведывательно-ударный БПЛА CH-6. На показанных фотографиях его впервые можно рассмотреть детально.

Позавчера, 12:20
Алиса Гаджиева

Возможно, ценности были спрятаны от грабителей.

22 сентября
Василий Парфенов

Современная Красная планета представляет собой суровую безжизненную пустыню, однако геологические данные показывают, что некогда воды там было едва ли не больше, чем на Земле. Причин, по которым Марс потерял почти все необходимые для развития жизни ресурсы, предлагалось немало. Но теперь ученые обнаружили надежную корреляцию между размерами небесного тела и его способностью удерживать летучие вещества.

20 сентября
Илья Ведмеденко

20 сентября, в 10:10 (мск), должен состояться запуск ракеты-носителя «Чанчжэн-7» с грузовым кораблем «Тяньчжоу». Старт проведут в рамках программы строительства новой орбитальной станции «Тяньгун».

20 сентября
Алиса Гаджиева

Археологи обнаружили крайне интригующее древнее то ли святилище, то ли гробницу в Йоркшире (Великобритания).

3 сентября
Алиса Гаджиева

Два бронзовых тарана и свинцовые пули обнаружили на месте битвы при Эгатских островах, состоявшейся почти 23 века назад.

11 сентября
Алиса Гаджиева

Необычное погребение обнаружили во время работ по устройству пруда в гольф-клубе.

15 сентября
Ольга Иванова

Американские исследователи выяснили, что в женских тампонах содержатся летучие органические соединения, которые влияют на присутствие этих веществ в моче. Интересно, что в прокладках их содержание значительно ниже.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: