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 Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.
Авторы нового масштабного исследования выявили оптимальное количество порций бурого риса, овсянки, гречки и других изделий из цельного зерна в дневном рационе, которое позволяет существенно снизить риск кардиометаболических заболеваний.
Новые данные существенно дополняют картину теплокровности динозавров и добавляют веса точке зрения, что множество, если не большинство их видов были покрыты перьями и обладали сложным поведением. Весьма вероятно, что эта их особенность способствовала как расцвету группы, так и вымиранию всех нептичьих динозавров после Чиксулуба.
Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.
Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.
Анализ данных о почти 300 тысячах километров римских дорог, проложенных по территории бывшей империи, показал, что они вовсе не были такими прямыми, как принято считать. Кроме того, выяснилось, что известная поговорка «Все дороги ведут в Рим» тоже не соответствует истине.
Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
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