chuka_lis (chuka_lis) wrote,
chuka_lis
chuka_lis

Categories:

Мутации у коронавируса

В конце сентября вышла статья о том, как мутирует коронавирус САРС2
An evolutionary portrait of the progenitor SARS-CoV-2 and its dominant offshoots in COVID-19 pandemic
где авторами проделана большая работа по определению направленности и частоты мутаций. И они попытались создать что-то вроде "эволюционного дерева" коронавируса САРС2.
Они сравнивали последовательности около 30 тыс сиквенсов, которые содержали данные как минимум по 28 тыс оснований. Образцы, в базе данных, были из 97 стран мира, начиная с 24 декабря 2019 года до 7 июля 2020 года.
На сегодня отсеквенировано около 100 тыс геномов этого вируса. Не все полностью, большая часть базы данных- фрагментами (произвольными). Большинство замеченных мутаций- такие, которые не затрагивают "конечный продукт"- нуклеотид просто заменяется на гомологичный, "синоним", который в триплете будет кодировать тот же белок.
Наиболее существенная мутация- это мутация в шипиковом белке, предположительно, увеличивающая инфекционность вируса (D416G).
Пока еще сложно определить его биологическую роль- тк эта мутация встречается не сама по себе, а с другими, к тому же еще не показана связь с эпидемиологическим и клиническими данными.
Авторы увидели, что вирус может разделиться на 3 штамма (генетически, по мутациям).
Думаю, те мутации, которые вирус заполучил, перескочив на норок, в статье еще не отражены.
Авторы приходят к заключению, что "материнский" штамм виурса, начал персистировать неделями раньше, чем его словили в декабре в Китае.
Они смоделировали гипотетический "материнский" штамм виурса, который, предположительно, мог бы быть у "нулевого пациента", от которого пошла эпидемия. Нулевой пациент, конечно, еще не найден, как и откуда конкретно вирус перескочил к людям.
Считается, что коронавирус САРС2 мутирует не сильно быстро, не быстрее, чем 25 оснований за год.
Данные тут.
Правда, на мой взгляд, это не намного медленнее, чем, допустим, вирус гриппа Б:
Evolutionary rates for the NS genes of human influenza A and B viruses have been reported in the range of 1.8 × 0−3 to 2.2 × 0−3 and 0.45 × 10−3 to 0.8 × 0−3 nucleotide substitutions/site/year, respectively, on the basis of nucleotide sequencing of circulating viruses
(у гриппа геном около 15 тыс оснований, таким образом, для варианта А это около 35 мутаций в год, а для Б- 10(а по данным авторов той статьи даже менье - 0.5 × 10−3 (для Б) и 2.6 × 10−3 (для А), по другим данным около 3.5 × 10−3 что выйдет около 50 в год (макс)),
у которого тоже получается, как ни крути, меньше чем 25 пар оснований в год.
Конечно, с учетом того, что у коронавируса геном-то в 2 раза длинее, чем у гриппа, наверное, получается что мутирует в 1.5 -2 раза меньше (при похожих абсолютных цифрах) или так же (7.5-10 на 15 тыс или 20-25 на 30тыс)
Опять же, утешение ли это- другие, ДНК содержащие вирусы мутируют в 300 раз медленнее гриппа(или прочих РНК содержащих виурсов), а коронавирус только в 2. И мы знаем, что грипп все же мутирует довольно быстро-новые штаммы каждый год. Новый, слегка отличный по антигенам штамм ковида раз в 2 года, э.. не слишком весело?

Исходя из данных сиквенсов, вирус уже получил всю "преподготовку" к прыжку на человека, во времна бытностью   "про-коронавирусом ковида" и "материнским" штаммом, чтобы вызвать пандемию. Вирус уже когда-то, ранее, прошел "адаптацию" на людях.
Из популярного изложения:
In the proCoV2 genome, they identified 170 non-synonymous (mutations that cause an amino acid change in a protein) and 958 synonymous substitutions compared with the genome of a closely-related coronavirus, RaTG13, found in a Rhinolophus affinis bat. While the intermediary animal from bats to humans is still unknown, this amounted to a 96.12% sequence similarity between proCoV2 and RaTG13 sequences.
Next, they identified 49 single nucleotide variants (SNVs) that occurred with a greater than 1% variant frequency from their dataset. These were further examined to look at their mutational patterns and global spread.
“The tree of mutations predicts a tree of strains,” said Kumar. “You can also do the tree of strains first, and predict the order of mutations. However, this way is greatly affected by the quality of sequences. When the mutation rate is low, it becomes hard to distinguish between error due to low quality and a real mutation.
These spatiotemporal patterns suggested that proCoV2 already possessed the full repertoire of protein sequences needed to infect, spread and persist in the global human population.
They found the proCoV2 virus and its initial descendants arose in China, based on the earliest mutations of proCoV2 and their locations. Furthermore, they also demonstrated that a population of strains with as many as six mutational differences from proCoV2 existed at the time of the first detection of COVID-19 cases in China. With estimates of SARS-CoV-2 mutating 25 times per year, this meant that the virus must already have been infecting people several weeks before the December 2019 cases.

Из моих размышлений- если скорость мутаций вируса около 25 нуклеотидов в год, и он уже имеет около 1100 "отличий" (In the proCoV2 genome,there are 170non‐synonymous and 958 synonymous substitutions) с самым ближайшим родственником-вирусом летучих мышей RaTG13 (96% гомологии, тогда как с другими известными-меньше), и, про-вирус уже был "готов" по своим инфекционным свойствам к тому, чтоб стать источником эпидемии (передача от человека к человеку), то, получается, "перескочил" вирус с летучих мышей на людей (или промежуточного хозяина) - гораздо раньше, чем в прошлом году.
Конечно, и панголины там навернякак замешаны-они гораздо более популярны в Китае, чем летучие мыши, и шипиковый белок панголиновского коронавиурса EPI_ISL_410721 ну прям копия вируса ковида. К тому же и другие части коронавируса САРС2 тоже показывают высокую гомологичность с этим вирусом пагнолинов. Где-то в прошлом они пересекались и рекомбинировали (и рекомбинация могла быть вовсе и не в панголине или летучей мыши, а в ком-то третьем).

У меня есть подозрение- что и в нашу популяцию вирус выскочил раньше 2019 года, и это не первая эпидемия коронавируса САРС2, но первая заметная эпидемия.
Потому иногда появляются "находки" в образцах прошлых годов: или следов вируса, в тех же сточных водах, или антител в крови доноров. Они редкие, но так и должно быть, пока вирус "адаптировался".
Антитела не совсем совсем такие же, как к текущему САРС2, но и не должны быть совсем такими же- ведь мутации не останавливались, и они не являются последовательными, а идут параллельно.
Это может быть не то чтобы "кросс-реактивность" с совем другими коронавирусами, "кросс-реактивность" а с непосредственным "предком", который притирался в популяции. Возможно, если сохранились образцы- хорошо бы проверить -несколько лет тому назад были "эпидемии" ОРЗшек, протекаших с пневмониями, "больше чем обычно", и не гриппозными (ну и не бактериальными). Это могли быть заболевания от "про-коронавируса".
В конце прошлого и в этом году вирус просто уже развернулся- тк достиг за предыдущее время притирания к человеку очень хорошей инфекционности (и все равно отмечается, что в 10-20% случаев- работают суперспредеры-ответственные за зарежение большинства, 80%, от остальных вирус распространяется слабо), и благодаря феномену, что повторные или последующие инфекции, у части столкнувшихся с вирусом вторично (и тд), протекают тяжелее. Из-за тяжести и похожести на САРС, с которым Китай сталкивался- его и отловили, и "выделили", в Китае же.
И, может быть, что коронавирус САРС2 "выскочил" из популяции животных примерно тогда же (если не чуть ранее), когда САРС и МЕРСом (что обеспечило ему лучшую "заточенность" под человека, чем у этих "кузенов")-- т.е, это конец 20- начало 21 века.
Tags: коронавирус, размышления, ссылки, статьи, эпидемия
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments