Российские ученые объяснили, как появились опасные варианты коронавируса
Ученые из НИУ ВШЭ совместно с коллегами из Сколтеха и Института эпидемиологии выяснили, как появились новые опасные варианты коронавируса: альфа, дельта, омикрон и так далее. Оказалось, что вероятность появления аминокислотной замены в какой-нибудь позиции генома SARS-CoV-2 зависит от замен в других позициях. Это объясняет, почему новые активные варианты вируса возникают неожиданно и сильно отличаются от ранее циркулировавших вариантов.
Результаты работы опубликованы в журнале eLife. Все вирусы, в том числе вирус SARS-CoV-2, вызвавший пандемию коронавируса, со временем меняются. Чем дольше вирус циркулирует в популяции и чем больше людей болеет, тем больше изменений (мутаций) в нем происходит. Обычно новые штаммы вируса почти не отличаются от исходного, но иногда мутации приводят к появлению вариантов, которые лучше приспособлены к окружающим условиям и представляют больший риск для здоровья людей: например, быстрее распространяются, не реагируют на вакцины или известные методы лечения, хуже диагностируются и так далее.
В истории коронавируса было несколько эпизодов, когда неожиданно появлялись такие активные варианты. Британский штамм, дельта, омикрон возникали как будто из ниоткуда и распространялись с молниеносной скоростью. Все они отличались от исходного, уханьского, штамма большим количеством мутаций, но при этом ученые не могли обнаружить промежуточных, переходных вариантов, в которых было бы видно последовательное накопление этих изменений.
«Эволюцию вируса в популяции можно представить в виде путешествия по широкому полю с оврагами, долинами, холмами. Вирус случайно блуждает по этому ландшафту: если он попадает во впадины, он умирает быстро, в долинах — медленнее, а вот на вершинах он живет долго и счастливо.
Ландшафт приспособленности коронавируса больше похож на водные просторы, где разбросаны отдельные острова. Острова — это варианты вируса, которые отличаются друг от друга определенным набором мутаций. Чтобы перебраться с одного острова на другой, надо долго плыть на лодке и не утонуть. У науки пока нет точного ответа на вопрос, как именно вирус перемещается между островами», — комментирует автор исследования, старший научный сотрудник Международной лаборатории статистической и вычислительной геномики НИУ ВШЭ Алексей Неверов.
Российские исследователи проанализировали более трех миллионов геномных последовательностей различных штаммов SARS-CoV-2. Ученым удалось выделить конкретные позиции в поверхностном белке коронавируса, в которых произошли замены аминокислот, отличающие варианты друг от друга и от исходного, уханьского, варианта. Оказалось, что между многими из этих позиций есть взаимосвязь: изменения аминокислоты в одной позиции белка влечет за собой изменения аминокислот в других позициях. Все активные и опасные варианты вируса отличались от ранее распространенных вариантов большим количеством таких замен.
«Процесс переплывания с одного острова на другой — это процесс накопления мутаций. Пока вирус “плывет”, он уязвим и очень плохо приспособлен к жизни. Фактически добраться до другого острова можно, только если у тебя какая-то необычная лодка. В случае с коронавирусом подозревают людей, болеющих “долгим ковидом”. В них могут накапливаться популяционно неадаптированные варианты вируса. В какой-то момент они образуют сильный вариант, который выплескивается в популяцию и захватывает мир», — рассказывает Алексей Неверов.
Авторы исследования предложили объяснение, почему мы не видим промежуточных вариантов вируса, которые отличаются всего на одну-две замены. Это связано с тем, что, только когда «плохие» замены собираются вместе и вступают во взаимодействие, они становятся «хорошими». В результате предсказать время появления нового сильного штамма фактически невозможно. Статистический метод, который использовали авторы исследования, универсален и может применяться для изучения эволюции многих патогенов. В частности, ученые уже опробовали его для гриппа и туберкулеза.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Долгое время считалось, что гигантские стрекозообразные, жившие 300 миллионов лет назад, стали такими из‑за высокого содержания кислорода. Тогда в атмосфере его было около 30% вместо сегодняшних 21%. Учёные полагали, что крупные насекомые задохнулись бы в нашей атмосфере. Но оказалось, что это не так.
Считается, что современная музыка стала простой и даже примитивной. Ученые из Италии математически проверили эту гипотезу и подтвердили, что даже самые сложные жанры со временем стали дрейфовать к простоте и повторам одних и тех же составляющих.
Поставщик элементов окололунной станции попытался сдать клиентам изделия, подвергшиеся коррозии еще до начала его монтажа. Об этом заявил новый глава NASA Джаред Айзекман. Защищая свою позицию, поставщик сообщил, что ранее он поставлял модули с коррозией для МКС, но они все равно до сих пор работают. NASA использует скандал для отказа от алогичного проекта Lunar Gateway, обитаемой космической станции на окололунной орбите.
Шведские биологи отследили миграцию обыкновенного соловья с помощью миниатюрных датчиков-рюкзаков. Как оказалось, при пересечении Сахары и Аравийской пустыни птицы летят только по ночам и не ищут пищу. Соловьи преодолевают пустыню без дозаправки, полагаясь лишь на накопленный заранее жир.
Вода из другой звездной системы оказалась не похожа на земную: в составе третьего межзвездного объекта нашли рекордное содержание дейтерия — тяжелого изотопа водорода. Этот химический след указывает на необычные условия формирования системы, где возникла комета, и меняет представления о сценариях рождения далеких планетных систем.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
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