Ученые связали заразность дельта-штамма SARS-CoV-2 с малозаметной мутацией N-белка
Вирусоподобные частицы помогли продемонстрировать, что важный вклад в опасность дельта-варианта вносит мутация, повышающая стабильность упаковки его РНК.
С лета этого года продолжается распространение дельта-штамма коронавируса SARS-CoV-2, который выделяется повышенной контагиозностью (заразностью). От альтернативных штаммов вариант отличается набором мутаций, некоторые из которых придают ему особо опасные свойства. Эти изменения затрагивают и S-белок, помогающий SARS-CoV-2 инфицировать клетки, и другие участки его генома.
Команда профессора Калифорнийского университета Дженнифер Дудны (Jennifer Doudna) предложила новый метод, позволяющий проверить каждую мутацию индивидуально и узнать ее «личный» вклад в свойства вируса. Напомним, Дудна — одна из создателей технологии редактирования генома CRISPR/Cas, за что в 2020 году получила Нобелевскую премию. Теперь она поучаствовала в появлении еще одного потенциально прорывного инструмента, о котором рассказывается в статье, опубликованной в журнале Science.
Обычно изучение таких мутаций ведут, перенося отдельные гены в другой, более безопасный вирус и получая нечто вроде гибрида. В случае нового коронавируса для этого используют, как правило, лентивирусы, способные производить и включать в свои оболочки тот самый S-белок.
В отличие от этой системы, использованные Дудной и ее коллегами «вирусоподобные частицы» (viruslike particle, VLP) состоят из той же оболочки, что SARS-CoV-2, однако лишенной обычного содержимого — РНК самого вируса. Вместо него внутрь вносится индикаторная система — гены флуоресцентного белка, служащие индикаторами заражения клетки частицами VLP. Размножаться и заражать другие клетки VLP не способны, работая как одноразовые тест-системы, свечение которых указывает на успешное заражение клетки.
Ученые рассмотрели работу VLP нового коронавируса, несущего различные мутации, характерные для дельта-штамма. Наиболее любопытной из них оказалась R203M, которая затрагивает не S-белок, а еще один структурный протеин вируса — N-белок, необходимый для стабилизации РНК внутри оболочки. Он содержит крайне вариабельный участок — семь звеньев-аминокислот, которые очень часто подвержены мутациям, таким как R203M.
Эксперименты показали, что клетки, зараженные VLP-частицами с R203M, флуоресцировали в 7,5 раза ярче, чем при использовании VLP-частиц альфа-штамма, и в 4,2 раза ярче частиц гамма-штамма. Это подтвердили и опыты с реальными вирусными частицами. Работая в защищенной лаборатории, ученые выяснили, что само появление мутации R203M делает SARS-CoV-2 намного более опасным.
Казалось бы, мутация затрагивает N-белок, который никак не участвует в связывании вируса с поверхностью клетки и проникновением внутрь. Однако он важен для сборки и «укрепления» новых вирусных частиц. Этот процесс происходит внутри инфицированной клетки за счет случайных встреч и взаимодействий отдельных блоков-молекул и далеко не всегда проходит успешно. Среди мириад вирусных частиц, которые при этом образуются, многие собираются с нарушениями, содержа не всю РНК или вовсе ее лишенные. По-видимому, R203M делает геном стабильнее, снижает «процент брака» при сборке частиц дельта-штамма SARS-CoV-2 — и в разы увеличивает количество вирусов, готовых к новому заражению.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии