Коронавирус SARS-CoV-2 назвали «в высшей степени адаптированным» именно к человеку
Ученые смоделировали и сравнили способность белка-«шипа» SARS-CoV-2 связывать ангиотензинпревращающий фермент 2 в тканях человека и еще 12 животных, в том числе летучих мышей и панголинов. Как оказалось, S-белок образует наибольшее количество водородных связей именно с человеческим мембранным белком.
Разрушительная пандемия Covid-19 не только стимулировала разработку вакцин и лекарств, но и подняла вопросы о механизмах зоонозной передачи таких вирусов от животных к человеку. Понимание того, как патогены перемещаются между видами, позволит предотвратить или снизить риск аналогичных событий в будущем, а также объяснить, почему человеческие популяции проявляют разную восприимчивость к инфекциям.
Австралийские ученые из Университета Флиндерса и Университета Монаша сравнили способность SARS-CoV-2 инфицировать людей, а также домашних и экзотических животных. Команда использовала геномные данные 12 видов, чтобы построить компьютерную модель ключевых рецепторов ангиотензинпревращающего фермента 2 для каждого из них. Затем эти модели применили для расчета силы связывания S-белка шипа SARS-CoV-2 с мембранными белками животных.
«Спайковый белок (S-белок) с его функциональным многоосновным сайтом расщепления фурином на границе S1-S2 играет ключевую роль в инфекционности SARS-CoV-2. Мономер S-белка состоит из слитого пептида, двух гептадных повторов, внутриклеточного домена, N-концевого домена, двух субдоменов и трансмембранного участка. ACE2 был идентифицирован как основной рецептор для S-белка. Их связывание считается критическим исходным событием для инфекции и передачи от человека человеку. ACE2 присутствует в легких, артериях, сердце, почках и кишечнике человека. Не относящиеся же к нам виды заметно различаются по своей восприимчивости к SARS-CoV-2. Поскольку последовательности ACE2 различаются между ними, это повышает вероятность того, что различия в способности S-белка связывать ACE2 у разных существу могут лежать в основе восприимчивости к инфекции», — пишут ученые в работе, опубликованной в журнале Scientific Reports.
Исследователи предположили, что структурные вариации ACE2 у животных и человека могут определить связывание S-белка и, таким образом, установить, какие виды подвержены инфекции. Стоит вспомнить, что низкая способность связывания спайкового белка с мышиным ACE2, вероятно, объясняет, почему эти грызуны не восприимчивы к SARS-CoV-2.
Хотя прямое измерение способности связывания белка-шипа с ACE2 разных видов может предоставить ценные данные, это требует времени и материалов. Поэтому авторы исследования пошли альтернативным путем — провели структурное моделирование in silico. Косвенно участвовавшие в работе животные были либо, предположительно, причастны к передаче SARS-CoV-2 людям (летучие мыши и панголины), либо восприимчивы или устойчивы к инфекции (тигр, мышь, хорек, хомяк, циветта, обезьяна), либо просто выступают важными сельскохозяйственными или домашними видами (корова, лошадь, кошка, собака). Результаты показали, что SARS-CoV-2 связывается с человеческим ACE2, который выстилает поверхность клеток по всему нашему организму, сильнее, чем с белками любого из протестированных животных, включая летучих мышей и панголинов.
«Это крайне удивительно, если животное было первоначальным источником инфекции», — сказал профессор Дэвид Винклер, участвовавший в работе.
Компьютерное моделирование также показало, что способность SARS-CoV-2 связываться с белком ACE2 летучей мыши низка. Значит, делают вывод ученые, вирус не передался человеку напрямую от рукокрылых. Следовательно, если пандемия действительно имеет природный источник, то к людям патоген мог попасть исключительно через промежуточный вид, а его до сих пор не установили. Быть может, это все-таки панголины, как предполагали ранее: у их мембранного белка и вируса выявили самую высокую способность к связыванию среди всех животных, задействованных в исследовании.
«В целом, если отбросить интригующие результаты по панголинам, наше исследование показало, что коронавирус крайне хорошо адаптирован к заражению людей. Мы также подтвердили, что некоторые домашние животные — кошки, собаки и коровы — тоже восприимчивы к инфекции», — подытожили ученые. Все еще требуются масштабные и подробные научные исследования, основанные на доказательствах, чтобы понять, какое из объяснений происхождения коронавируса верное. Как и где SARS-CoV-2 адаптировался, чтобы стать таким опасным для человека, тоже остается загадкой.
Telegram 
Дзен 
VK Сотрудники Центра языка и мозга НИУ ВШЭ приняли участие в редкой для детской нейрохирургии операции с пробуждением у 11-летнего пациента с фармакорезистентной эпилепсией. Совместно с врачами НПЦ специализированной медицинской помощи детям имени В.Ф. Войно-Ясенецкого в Солнцево они сопровождали удаление участка левой височной доли, где был выявлен эпилептический очаг.
Анализ ДНК и изотопный анализ зубов показали, что мужчина генетически был связан с саамскими популяциями, но часть жизни провел за пределами Финляндии — возможно, в Исландии. Авторы нового исследования пришли к выводу, что на рубеже XVI-XVII веков саамские сообщества не были изолированы, как предполагали многие исследователи. Люди путешествовали на далекие расстояния и поддерживали контакты с дальними регионами Северной Атлантики.
Провинция Цзянсу была процветающим центром медицинской практики в Китае во времена династии Мин (1368-1644 годы нашей эры). Микроскопический анализ крошечных частиц на поверхности хирургических ножниц и пинцета из гробницы китайского врача помог выявить следы вещества, получаемого из ядовитого растения, которое, по мнению исследователей, применялось как местная анестезия во время операций.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина предложили подход к отбору малодебетных нефтегазовых месторождений, которые составляют около 88% нераспределенного фонда нефтяных участков. Модель расчета поможет вовлечь в экономический оборот от 400 до 600 миллионов тонн ранее нерентабельных запасов.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
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