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.
20 октября
Александр Березин

Новая работа в авторитетном научном журнале показала, что за восемь месяцев титр антител от мРНК-вакцин падает в десятки раз, а от векторной — на том же аденовирусе, что «Спутник-лайт» — почти не уменьшается вовсе. На сегодня ясно, что снижение уровня антител — главная причина падения защиты от Pfizer с 90% до 47% за полгода. Значит ли это, что страны, поставившие на аденовирусно-векторные вакцины, сделали лучший выбор? И за счет чего они могли опередить такую вроде бы революционную вакцинную платформу, как мРНК? Наконец: действительно ли «Спутник» может повысить риск заражения ВИЧ, как это утверждают медицинские власти ЮАР?

Сегодня, 12:32
Алиса Гаджиева

Археологи обнаружили доказательства того, что доисторическое строение возрастом в 11 тысяч лет использовали для церемониальных действий, а потом преднамеренно засыпали землей.

Позавчера, 16:51
Мария Осетрова

Не претендуя на абсолютную точность, новая численная оценка открывает дополнительные возможности для экспериментальной проверки.

18 октября
Елена Синицкая

На днях израильский ныряльщик обнаружил на дне Средиземного моря у Хоф-ха-Кармель древние предметы, среди которых оказался меч удивительной сохранности. По мнению специалистов Израильского управления древностей, железный меч с клинком около одного метра и 30-сантиметровой рукоятью принадлежал крестоносцу и датируется XII веком.

19 октября
Илья Ведмеденко

В КНР испытали монолитный твердотопливный ракетный двигатель, имеющий самую большую тягу в мире. Разработка изделия важна для создания ракет тяжелого класса.

20 октября
Александр Березин

Новая работа в авторитетном научном журнале показала, что за восемь месяцев титр антител от мРНК-вакцин падает в десятки раз, а от векторной — на том же аденовирусе, что «Спутник-лайт» — почти не уменьшается вовсе. На сегодня ясно, что снижение уровня антител — главная причина падения защиты от Pfizer с 90% до 47% за полгода. Значит ли это, что страны, поставившие на аденовирусно-векторные вакцины, сделали лучший выбор? И за счет чего они могли опередить такую вроде бы революционную вакцинную платформу, как мРНК? Наконец: действительно ли «Спутник» может повысить риск заражения ВИЧ, как это утверждают медицинские власти ЮАР?

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

27 сентября
Мария Азарова

Новое исследование генетиков из Германии и Италии, похоже, помогло найти ответ на вопрос, который занимал ученых свыше двух тысяч лет: откуда взялись этруски?

[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
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: