Разгадка происхождения SARS-CoV-2: геномная перспектива

COVID-19 пандемия остается грозной угрозой глобальному общественному здоровью и разрушила экономики по всему миру. SARS-CoV-2, вирус, ответственный за вспышку, не является типичным грипповым штаммом; он поражает как верхние, так и нижние дыхательные пути, нарушая существенные дыхательные процессы и вызывая значительную смертность. На 6 апреля 2020 года Worldometer сообщал 1 337 166 подтвержденных случаев и 74 176 смертей глобально.

Анализ генома SARS-CoV-2 обеспечивает критические инсайты в происхождение вируса, информирует диагностическое развитие и направляет терапевтическую инновацию для снижения потерь жизней.

Понимание генома SARS-CoV-2

SARS-CoV-2 — односторонний РНК вирус с геномом почти 30 килобаз и 12 предполагаемыми открытыми рамками чтения. Китайские исследователи впервые секвенировали геном в декабре 2019 года, и множество команд с тех пор выпустили полные последовательности, теперь публично доступные в GenBank и Coronavirus Database.

Происхождение вируса SARS-CoV-2

Конспирологические теории часто возникают во время вспышек, разжигая предрассудки против наций, культур и сообществ. строгий, доказательно-базированный подход необходим для противодействия дезинформации. Геномные анализы недвусмысленно показывают, что SARS-CoV-2 эволюционировал естественным путем и не является лабораторным конструктом.^1,2 Более 100 штаммов, отобранных по всему миру, идентичны на более чем 99,5 % на нуклеотидном уровне, указывая на минимальные региональные мутации и высокую передаваемость.

Предыдущие коронавирусы — SARS-CoV (2002, Китай) и MERS-CoV (2012, Саудовская Аравия) — были прослежены к летучим мышам. секвенирование летучей мыши коронавируса RaTG13 раскрыло 96,2 % идентичности с SARS-CoV-2, подтверждая зоонозное происхождение. Дополнительно, 91 % геномной схожести с малайзийским панголиновым коронавирусом предполагает, что панголины могли служить промежуточным хозяином. Панголины, ценные в Азии для традиционной медицины и как деликатесы, являются самым трафикуемым млекопитающим во всем мире.

SARS-CoV-2 отличается от других коронавирусов possession 88 % или менее последовательной идентичности. филогенетические анализы помещают SARS-CoV-2, RaTG13 и панголиновый CoV в новый кладу бета-коронавирусов, как показано ниже.

Как коронавирус входит в хозяина?

Шиповидный (S) белок — многофункциональная молекулярная машина, состоящая из двух субъединиц, S1 и S2. S1 связывается с хозяином рецептора, в то время как S2 медиарует мембранный фьюжн. Рецептор-связывающий домен (RBD), длиной 193 аминокислоты, прикрепляется к человеческому ACE2 рецептору — экспрессированному на легких, артериальных, сердечных, почечных и кишечных клетках. ACE2 нормально регулирует кровяное давление, конвертируя ангиотензин II в ангиотензин 1-7, но также служит точкой входа вируса.

Панголиновый CoV и SARS-CoV-2 делят высококонсервативные RBD последовательности, включая идентичные ключевые связывающие остатки (LFQSNY). В контрасте, летучая мышь SARS-CoV-2 RBD отличается в 17 остатках, включая пять критичных связывающих сайтов, предполагая ограниченное ACE2 взаимодействие без экспериментального подтверждения.

Шиповидный белок также содержит фуриновую кливирующую область на границе S1/S2, обозначенную PRRARSV, которая распознается хозяином FURIN протеазой. Приобретение этого мотива может представлять «gain-of-function» событие, позволившее вирусу эффективно инфицировать человеческие клетки. Нацеливание на эту кливирующую область может предложить терапевтическую стратегию для блокирования вирусного входа.

В целом, оптимизированный RBD шиповидного белка, фуриновый кливирующий мотив и сильная ACE2 аффинитет предполагают естественный отбор и рекомбинационные события между летучими мышами и панголиновыми коронавирусами. Эти находки поддерживают зоонозное происхождение, сгенерированное через естественную рекомбинацию, а не лабораторную манипуляцию.

Непосредственный донор SARS-CoV-2 людям

Геном SARS-CoV-2 демонстрирует мозаику последовательностей летучей мыши RaTG13 и панголинового CoV, консистентную с рекомбинацией. Идентификация точного промежуточного хозяина — будь то другой вид панголина или иной вид дикой фауны, присутствующий на уханьском морепродуктовом рынке — остается открытым вопросом. Уточнение происхождения критично для предотвращения будущих spillover событий и глобальных пандемий.

Для дополнительной информации, свяжитесь с нами по https://www.3dsbiovia.com/about/contact/.