Как ИИ изменит нашу жизнь — в специальном проекте Naked Science!
Перейти
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
30.08.2021
Мария Азарова
4 487

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.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 13:24
Александр Березин

Глава Daimler Мартин Даум и Билл Гейтс в разное время, но вполне единодушно отмечали, что законы физики делают грузовую фуру — ключевой элемент современных перевозок — несовместимой с чистой электротягой. Многотонная батарея отнимает слишком много пространства и веса у коммерческого груза, поэтому проекты Tesla Semi Дауму и Гейтсу представлялись «непрактичными». А теперь Илон Маск наконец начал поставки этого грузовика — и просачивающиеся данные о его реальной массе показывают, что Гейтс и Даум ошибались. Как Маску удалось то, что все в один голос считали настолько невозможным, что никто даже не попытался составить ему конкуренцию? И почему это изменит мир вокруг нас?

Вчера, 17:18
Сергей Васильев

Интерферометр, плечи которого разнесены по разным континентам Земли, сможет увидеть рождение первых звезд во Вселенной и заметить работу радаров на далекой экзопланете, где, возможно, есть жизнь.

Вчера, 15:46
Ольга Иванова

Отработка навыка игре на таком сложном музыкальном инструменте, как фортепиано и пианино, в течение всего одного часа в неделю оказалось способно улучшить работу мозга почти во всех сферах деятельности. Даже в тех, которые не связаны с музыкой. Кроме того, такая деятельность снизила уровень стресса, тревоги и уменьшила депрессивные симптомы.

2 декабря
Алиса Гаджиева

Серию секретных рисунков и надписей, добавленных таинственной женщиной-переписчицей, обнаружили в рукописи возрастом более 1200 лет.

2 декабря
Анна Новиковская

Найти лекарство от старости — заветная мечта человечества, но вполне может оказаться, что для мужчин и для женщин их придется разрабатывать по отдельности. Во всяком случае, один из самых многообещающих антивозрастных препаратов, рапамицин, по-разному воздействовал на самцов и самок дрозофил, продлив жизнь одним и не повлияв на других.

Вчера, 13:24
Александр Березин

Глава Daimler Мартин Даум и Билл Гейтс в разное время, но вполне единодушно отмечали, что законы физики делают грузовую фуру — ключевой элемент современных перевозок — несовместимой с чистой электротягой. Многотонная батарея отнимает слишком много пространства и веса у коммерческого груза, поэтому проекты Tesla Semi Дауму и Гейтсу представлялись «непрактичными». А теперь Илон Маск наконец начал поставки этого грузовика — и просачивающиеся данные о его реальной массе показывают, что Гейтс и Даум ошибались. Как Маску удалось то, что все в один голос считали настолько невозможным, что никто даже не попытался составить ему конкуренцию? И почему это изменит мир вокруг нас?

19 ноября
Анна Новиковская

В последний раз черношейного фазанового голубя видели еще в 1882 году, и с тех пор ученые не знали, живет ли еще в лесах острова Фергуссон эта красивая птица. Теперь, наконец, им повезло: одна из камер запечатлела представителя редчайшего подвида фазановых голубей.

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

24 ноября
Анна Новиковская

В то время как основные мировые языки со временем упрощают письменность, существует одно яркое исключение: китайский язык. За свою историю, насчитывающую три тысячелетия, его система письма становилась только сложнее и до сих пор остается крайне сложной для изучения.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

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

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

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
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: