Пандемія: вчені виявили, яка різниця появи мутацій у коронавірусу від інших вірусів

Важливо відзначити, що наукові матеріали, опубліковані на bioRxiv — не проходили фінальне рецензування. Відповідно, дані результати досліджень носять попередній характер.

На даний момент відомо, що SARS-CoV-2 накопичує мутації приблизно з тією ж швидкістю, що і збудник грипу. Однак те, як вони виникають і до чого призводить їх накопичення в геномі вірусу, залишається предметом дискусій.

В ході нового дослідження молекулярні біологи під керівництвом професора Інституту Сенгера (Велика Британія) Домініка Квятковського детально вивчили процес накопичення мутацій в геномі коронавірусу. Вони розшифрували структуру РНК декількох тисяч індивідуальних частинок SARS-CoV-2 і порівняли її між собою. Вчені простежили, як змінюється коронавірус при передачі від людини до людини, а також з’ясували, чи змінюється він під час розвитку інфекції в організмі одного індивіда.

Аналіз показав, що як при “внутрішньому”, так і “зовнішньому” поширенні вірус змінюється схожим чином. Він мутує приблизно з однією і тією ж швидкістю, отримуючи в середньому трохи менше однієї мутації на кожну копію вірусу. Це говорить про те, що накопичення мутацій під час його перебування в організмі одного і того ж хворого грає важливу роль в еволюції вірусу і характері дії природного відбору на нього.

ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ: Пандемія: вчені виявили “незвичайну здатність” COVID-19, яка пояснює позитивні тести у перехворілих — дослідження

При цьому вчені виявили, що мутації з’являлися в геномі коронавірусу далеко не у випадковий час і не випадковим чином, а під час конкретної фази його життєвого циклу, яка пов’язана з формуванням так званої “плюсової” форми РНК.

Всі існуючі РНК-віруси з одноланцюговим геномом можна розділити на дві групи. У представників першої форма РНК “плюсова”, а у інших — її дзеркальне відображення, “мінусова” РНК. Вона служить шаблоном для складання нових копій “плюсової” РНК і сама по собі не може змусити клітину працювати на користь вірусу.

При цьому віруси з плюсовою формою РНК можуть змушувати клітину виробляти свої ферменти відразу після проникнення всередину неї. Однак для формування нових копій самих собі їм потрібна і “негативна” форма РНК, за виробництво якої відповідають вірусні білки з числа РНК-полімерази. При читанні “мінусових” РНК і копіюванні геному вірусів ці ферменти досить часто помиляються, в результаті чого з’являється велика кількість мутацій.

Квятковський і його колеги виявили, що для SARS-CoV-2 з незрозумілих причин це нехарактерно. Велика частина мутацій в його геномі виникає вже після формування нового ланцюжка “плюсової” РНК. На користь цього говорить те, що в геномі збудника COVID-19 переважають два типи мутацій, які можуть з’являтися тільки в подібній формі РНК.

Ці помилки, як припускають вчені, можуть з’являтися або під час редагування готових копій генома SARS-CoV-2, або ж в результаті хімічних реакцій між ними і якимись агресивними молекулами або захисними системами клітини вже після остаточного складання нових ланцюжків РНК. Подальше вивчення цього процесу, як сподіваються вчені, допоможе їм дізнатися механізм появи мутацій і передбачити, якою буде еволюція коронавірусу.