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 Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
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.
Нуклеосомы — основные «катушки» упаковки ДНК — почти всегда находятся в искаженном состоянии, а не в аккуратной и стабильной форме, как считалось десятилетиями. Именно через такие микроскопические изменения, как выяснили ученые, клетка регулирует работу генов — а значит, управляет развитием, реакцией на внешние раздражители и даже возникновением болезней.
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.
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.
На границе возможностей оптоволокна лазерный пучок самоорганизовывается в мощный, сфокусированный луч-иглу. Параметры этого излучения таковы, что позволяют в реальном времени без дополнительных ухищрений рассматривать клеточные процессы.
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