ИСТОРИЯ МЕДИЦИНЫ

Биологи узнали, как процесс появления мутаций у коронавируса отличается от других вирусов

Ученые выяснили, что мутации в геноме коронавируса нового типа почти всегда возникают не из-за случайных ошибок во время его копирования, как у многих других вирусов, а в результате повреждения или неправильного редактирования уже готовой копии РНК вируса. Статью с выводами ученых опубликовала электронная научная библиотека bioRxiv.

На данный момент известно, что SARS-CoV-2 накапливает мутации примерно с той же скоростью, что и возбудитель гриппа. Однако то, как они возникают и к чему приводит их накопление в геноме вируса, остается предметом дискуссий.

В ходе нового исследования молекулярные биологи под руководством профессора Института Сенгера (Великобритания) Доминика Квятковского детально изучили процесс накопления мутаций в геноме коронавируса. Они расшифровали структуру РНК нескольких тысяч индивидуальных частиц SARS-CoV-2 и сравнили ее между собой. Ученые проследили, как меняется коронавирус при передаче от человека к человеку, а также выяснили, меняется ли он во время развития инфекции в организме одного индивида. 

Анализ показал, что как при "внутреннем", так и "внешнем" распространении вирус меняется схожим образом. Он мутирует примерно с одной и той же скоростью, заполучая в среднем чуть меньше одной мутации на каждую копию вируса. Это говорит о том, что накопление мутаций во время его пребывания в организме одного и того же больного играет важную роль в эволюции вируса и характере действия естественного отбора на него.

При этом ученые обнаружили, что мутации появлялись в геноме коронавируса далеко не в случайное время и не случайным образом, а во время конкретной фазы его жизненного цикла, которая связана с формированием так называемой "плюсовой" формы РНК.

Все существующие РНК-вирусы с одноцепочечным геномом можно разделить на две группы. У представителей первой форма РНК "плюсовая", а у других – ее зеркальное отражение, "минусовая" РНК. Она служит шаблоном для сборки новых копий "плюсовой" РНК и сама по себе не может заставить клетку работать на пользу вируса.

При этом вирусы с плюсовой формой РНК могут заставлять клетку производить свои ферменты сразу после проникновения внутрь нее. Однако для формирования новых копий самих себя им нужна и "отрицательная" форма РНК, за производство которой отвечают вирусные белки из числа РНК-полимераз. При чтении "минусовых" РНК и копировании генома вирусов эти ферменты достаточно часто ошибаются, в результате чего появляется большое количество мутаций.

Квятковский и его коллеги обнаружили, что для SARS-CoV-2 по неясным причинам это нехарактерно. Большая часть мутаций в его геноме возникает уже после формирования новой цепочки "плюсовой" РНК. В пользу этого говорит то, что в геноме возбудителя COVID-19 преобладают два типа мутаций, которые могут появляться только в подобной форме РНК.

Эти ошибки, как предполагают ученые, могут появляться или во время редактирования готовых копий генома SARS-CoV-2, или же в результате химических реакций между ними и какими-то агрессивными молекулами или защитными системами клетки уже после окончательной сборки новых цепочек РНК. Дальнейшее изучение этого процесса, как надеются ученые, поможет им узнать механизм появления мутаций и предсказать, какой будет эволюция коронавируса.

Следует добавить, что статью ученых не рецензировали независимые эксперты и не проверяли редакторы научных журналов, как это обычно бывает в подобных случаях. Поэтому к выводам из нее и аналогичных статей нужно относиться осторожно.

По материалам сайта ТАСС