Estudio rastrea la evolución de las mutaciones del virus SARS-CoV-2
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Desde que COVID-19 comenzó su marcha amenazante en Wuhan, China, en diciembre de 2019, y luego en todo el mundo, el SARS-CoV- 2 ha adoptado una estrategia de «lo que funcione» para garantizar su replicación y propagación. Pero en un nuevo estudio que está siendo revisado por pares, los investigadores y estudiantes de la Universidad de Illinois muestran que el virus está perfeccionando las tácticas que pueden hacerlo más exitoso y más estable.
Un grupo de estudiantes graduados en una clase de biología de sistemas y bioinformática del semestre de primavera en Illinois rastreó la tasa de mutación en el proteoma del virus, la colección de proteínas codificadas por material genético a lo largo del tiempo, comenzando con el primer genoma del SARS-CoV-2 publicado en enero. y terminando con más de 15,300 genomas a fines de mayo.
El equipo encontró algunas regiones que aún generan nuevas mutaciones, lo que indica una adaptación continua al entorno del huésped. Pero la tasa de mutación en otras regiones mostró signos de desaceleración, fusionándose en torno a versiones únicas de proteínas clave.
«Esas son malas noticias. El virus está cambiando y cambiando, pero mantiene las cosas que son más útiles». o interesante por sí mismo», dice Gustavo Caetano-Anolles, profesor de bioinformática en el Departamento de Ciencias de Cultivos de Illinois y autor principal del estudio.
Sin embargo, es importante destacar que la estabilización de ciertas proteínas podría ser una buena noticia para el tratamiento de la COVID-19.
Según el primer autor Tre Tomaszewski, estudiante de doctorado en la Facultad de Ciencias de la Información de Illinois, «en el desarrollo de vacunas, por ejemplo, es necesario saber cuáles son los anticuerpos adhiriéndose a. Las nuevas mutaciones podrían cambiar todo, incluida la forma en que se construyen las proteínas, su forma. Un objetivo de anticuerpo podría pasar de la superficie de una proteína a plegarse dentro de ella, y ya no puede acceder a él. Saber qué proteínas y las estructuras se quedan pegadas Proporciono información importante para las vacunas y otras terapias».
El equipo de investigación documentó una desaceleración general en la tasa de mutación del virus a partir de abril, después de un período inicial de cambios rápidos. Esto incluyó la estabilización dentro de la proteína del pico, esos pequeños apéndices que le dan a los coronavirus su apariencia coronada.
Dentro del pico, los investigadores encontraron que un aminoácido en el sitio 614 fue reemplazado por otro (ácido aspártico a glicina), una mutación que se apoderó de toda la población del virus durante marzo y abril.
«El pico era una proteína completamente diferente al principio de lo que es ahora. Apenas se puede encontrar esa versión inicial ahora», dice Tomaszewski. .
La proteína espiga, que se organiza en dos dominios principales, es responsable de adherirse a las células humanas y ayudar a inyectar el material genético del virus, el ARN, en su interior para que se replique. La mutación 614 rompe un vínculo importante entre distintos dominios y subunidades de proteína en la espiga.
«Por alguna razón, esto debe ayudar al virus a aumentar su propagación e infectividad al ingresar al huésped. De lo contrario, la mutación no No se debe mantener», dice Caetano-Anolles.
La mutación 614 se asoció con un aumento de la carga viral y una mayor infectividad en un estudio anterior, sin efecto sobre la gravedad de la enfermedad. Sin embargo, en otro estudio, la mutación se vinculó con tasas más altas de letalidad. Tomaszewski dice que aunque su papel en la virulencia necesita confirmación, la mutación claramente media la entrada en las células huésped y, por lo tanto, es fundamental para comprender la transmisión y propagación del virus.
Sorprendentemente, los sitios dentro de otras dos proteínas notables también se volvieron más estables a partir de April, incluida la proteína polimerasa NSP12, que duplica el ARN, y la proteína helicasa NSP13, que corrige las hebras de ARN duplicadas.
«Las tres mutaciones parecen estar coordinadas entre sí», dice Caetano-Anolles. «Están en diferentes moléculas, pero siguen el mismo proceso evolutivo».
Los investigadores también notaron que las regiones del proteoma del virus se vuelven más variables a lo largo del tiempo, lo que dicen que puede darnos una indicación de qué hacer. espere lo siguiente con COVID-19. Específicamente, encontraron mutaciones crecientes en la proteína de la nucleocápside, que empaqueta el ARN del virus después de ingresar a una célula huésped, y la proteína viroporina 3a, que crea poros en las células huésped para facilitar la liberación, la replicación y la virulencia del virus.
El equipo de investigación dice que estas son regiones a observar, porque el aumento de la variabilidad no aleatoria en estas proteínas sugiere que el virus está buscando activamente formas de mejorar su propagación. Caetano-Anolles explica que estas dos proteínas interfieren con la forma en que nuestro cuerpo combate el virus. Son los principales bloqueadores de la vía del interferón beta que componen nuestras defensas antivirales. Su mutación podría explicar las respuestas inmunitarias descontroladas responsables de tantas muertes por COVID-19.
«Teniendo en cuenta que este virus estará entre nosotros durante algún tiempo, esperamos que la exploración de vías mutacionales pueda anticipar objetivos en movimiento para una respuesta rápida». terapias y desarrollo de vacunas mientras nos preparamos para la próxima ola», dice Tomaszewski. «Nosotros, junto con miles de otros investigadores que secuencian, cargan y seleccionan muestras del genoma a través de la Iniciativa GISAID, continuaremos haciendo un seguimiento de este virus».
El artículo, «Nuevas vías de cambio mutacional en el SARS -Los proteomas CoV-2 involucran regiones de trastornos intrínsecos importantes para la replicación y liberación del virus», se publica en el servidor de preimpresión BioRxiv
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Siga las últimas noticias sobre el brote de coronavirus (COVID-19) Más información: Tre Tomaszewski et al. Las nuevas vías de cambio mutacional en los proteomas del SARS-CoV-2 involucran regiones de trastornos intrínsecos importantes para la replicación y liberación del virus, (2020). DOI: 10.1101/2020.07.31.231472 Proporcionado por la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign Cita: El estudio rastrea la evolución de las mutaciones del virus SARS-CoV-2 (26 de agosto de 2020) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https:/ /medicalxpress.com/news/2020-08-tracks-evolution-sars-cov-virus-mutations.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.