Швидкість мутації коронавірусу sars-cov-2 виявилася як мінімум на 50 відсотків вище

17

Попередні роботи припускали, що збудник covid-19 змінюється приблизно раз на два тижні. Але нове дослідження генетиків з центру еволюції мілнера при університеті бата (великобританія) і единбурзького університету (шотландія) показало: більш ранні оцінки не враховували багато мутації, які відбулися, але їх так і не ідентифікували за допомогою секвенування.

Зазвичай в контексті природного відбору ми думаємо про мутації, які мають перевагу і тому швидко поширюються — наприклад, як британський і дельта-штами. Це відоме як позитивний, або дарвінівський відбір. У популяціях він підвищує число особин, що володіють корисними ознаками, і збільшує життєздатність виду в цілому. Але у вірусів більшість змін шкідливі і знижують його шанси на виживання — це очищає, або негативний відбір. Такі мутації не живуть досить довго, щоб їх можна було секвенувати, тому часто не потрапляють в розрахунки швидкості змін патогена.

«виходячи з аналізу близькоспоріднених вірусів, у sars-cov-2 співвідношення ka / ks (ka — частота несинонімічних замін, ks — синонімічних; обидві обчислюються з корекцією на множинні заміни. — прима. Ред.) оцінювали як 1,008, що свідчить про відсутність природного відбору на рівні окремого господаря. Але ми знайшли більшу кількість замін окремих нуклеотидів у чотириразово вироджених сайтах, ніж де-небудь ще. Тобто частота мутацій принаймні на 49-67% вище, ніж можна було вважати на основі швидкості появи варіантів у відібраних геномах. Враховуючи високий показник співвідношення ka / ks, можна припустити, що велика частина такого відбору всередині господаря — очищення від безглуздих мутацій. Проте, за нашими оцінками, відбір проти безглуздих мутацій становить лише 10% всіх» пропущених «мутацій», — пишуть автори дослідження, опублікованого в журналі genome biology and evolution.

Таким чином, з урахуванням пропущених мутацій вірус змінюється майже раз на тиждень — значно вище, ніж вважалося. На основі цього вчені припускають, що якщо людина хворіє covid — 19 довше декількох тижнів, то sars-cov-2 може розвиватися всередині нього, потенційно приводячи до появи нових варіантів.

«альфа-штам (британський) вважається результатом еволюції вірусу всередині людини, яка не змогла позбутися інфекції. Але, оскільки більшість людей одужують до того, як sars-cov-2 зміниться, ймовірність розвитку нової мутації у одного пацієнта зазвичай не така висока. Однак наші нові оцінки вказують, що у людей з тривалою хворобою є більший ризик еволюції вірусу, ніж передбачалося», — додали вчені.

Їм також вдалося з’ясувати, чому відбувався негативний відбір: здебільшого він викликаний передбачуваними причинами. Наприклад, мутації вкорочували гени або змушували s-білок погано функціонувати. Але з позитивним відбором все було інакше.

«білки, які виробляє вірус, складаються з амінокислот. Як і наші гени, гени вірусу мають інструкції про те, які амінокислоти склеювати разом і в якому порядку. Як виявилося, відбір сприяв мутаціям, в яких використовувалися більш стабільні амінокислоти. Це означало, що їх не потрібно виробляти так часто, а для підтримки запасів потрібно менше енергії.<...>вірус знаходиться під сильним селективним тиском, який змушує його швидко реплікуватися, тому йому вигідніше використання амінокислот з більш тривалим «терміном зберігання»», — підсумував провідний автор роботи доктор атауальпа кастільо моралес.