約翰霍普金斯大學(xué) | sars-cov-2是如何進(jìn)化到彌補(bǔ)自身弱點(diǎn)的
指南者留學(xué)
2023-01-19 09:58:08
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<p>約翰·霍普金斯醫(yī)學(xué)院的研究人員表示,他們的新研究表明,導(dǎo)致COVID-19的SARS-CoV-2病毒的第一個(gè)大流行加速突變,是為了糾正由引發(fā)SARS-CoV-2大流行的突變引起的脆弱性而進(jìn)化的。</p>
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<p>研究人員說(shuō),發(fā)表在12月23日出版的《科學(xué)進(jìn)展》雜志上的新證據(jù)解決了有關(guān)病毒表面刺突蛋白兩個(gè)關(guān)鍵突變的重要生物學(xué)問(wèn)題。這表明,在病毒開(kāi)始在人群中傳播幾個(gè)月后,在刺突蛋白基因中出現(xiàn)了一種名為D614G的突變,并不是對(duì)其新的人類宿主的適應(yīng)。相反,這種突變是對(duì)大流行開(kāi)始前峰值基因發(fā)生的巨大變化的適應(yīng),這種變化使SARS-CoV-2通過(guò)呼吸道傳播在人與人之間傳播。</p>
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<p>“這項(xiàng)研究揭示了SARS-CoV-2中刺突蛋白進(jìn)化的前兩個(gè)基因改變與它們的功能有關(guān),這一知識(shí)可以提高我們對(duì)刺突蛋白如何工作以及病毒如何進(jìn)化的理解,對(duì)疫苗設(shè)計(jì)和COVID抗體的有效性具有重要意義。”約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的生物化學(xué)教授斯蒂芬·古爾德說(shuō),研究開(kāi)始時(shí),他的實(shí)驗(yàn)室正在研究病毒刺突蛋白的基本生物學(xué)。</p>
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<p>古爾德說(shuō),病毒最初的突變被科學(xué)家稱為“糠醛裂解位點(diǎn)插入突變”。</p>
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<p>世界各地其他科學(xué)家的研究表明,這種突變使病毒的刺突蛋白被切割,并使其迅速感染氣道內(nèi)的細(xì)胞。</p>
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<p>古爾德說(shuō),雖然這種最初的突變對(duì)于幫助SARS-CoV-2有效地潛入人類細(xì)胞至關(guān)重要,但這種突變的影響并不全是好的,因?yàn)樗鼘⒋掏坏鞍捉Y(jié)構(gòu)切割成兩個(gè)獨(dú)立的部分。</p>
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<p>古爾德說(shuō),這種變化破壞了刺突蛋白的其他功能,并為第二次突變創(chuàng)造了進(jìn)化壓力,這種突變可以糾正刺突蛋白被破壞的功能,同時(shí)保持最初突變的快速感染益處。</p>
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<p>2020年初,在大流行開(kāi)始后不久,多倫多大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)了隨后的SARS-CoV-2突變,稱為D614G;然而,它的確切功能尚不清楚。</p>
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<p>Gould,第一作者,研究生Chenxu Guo和研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)始了解D614G突變及其影響。</p>
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<p>古爾德的團(tuán)隊(duì)分析了2020年4月在約翰·霍普金斯醫(yī)院住院的COVID-19患者的數(shù)十份血液樣本,從患者的血液樣本中分離出了刺突蛋白的抗體。然后,他們使用這些抗體來(lái)追蹤人類細(xì)胞中刺突蛋白的位置,這些細(xì)胞通過(guò)基因工程來(lái)產(chǎn)生刺突表面分子。</p>
<p>他們發(fā)現(xiàn)D614G突變重定向了刺突蛋白,并將病毒從人類細(xì)胞表面拉到細(xì)胞內(nèi)一個(gè)稱為溶酶體的小隔間中,刺突蛋白將其重新編程為存儲(chǔ)容器,用于從細(xì)胞中釋放傳染性病毒顆粒。</p>
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<p>此外,D614G突變導(dǎo)致細(xì)胞表面刺突蛋白的豐度下降了三倍。</p>
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<p>古爾德說(shuō):“由于病毒感染細(xì)胞表面的刺突蛋白較少,免疫系統(tǒng)可能更難識(shí)別和殺死那些含有病毒的細(xì)胞。”</p>
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<p>古爾德還與約翰霍普金斯大學(xué)彭博公共衛(wèi)生學(xué)院微生物學(xué)和免疫學(xué)教授安德魯·佩科斯的實(shí)驗(yàn)室合作,后者證實(shí),這些突變?cè)诟腥維ARS-CoV-2的細(xì)胞中具有相同的影響。</p>
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<p>研究人員警告說(shuō),這項(xiàng)研究并沒(méi)有提供有關(guān)仍有爭(zhēng)議的病毒起源的信息。然而,他們的研究表明,這兩種突變可能是快速連續(xù)發(fā)生的。</p>
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<p>Gould和Pekosz正在繼續(xù)他們的研究,通過(guò)測(cè)試最近病毒株中的刺突蛋白突變?nèi)绾斡绊懘掏坏鞍椎倪\(yùn)輸,研究將刺突蛋白傳遞到溶酶體的人類蛋白質(zhì)的身份,以及研究刺突蛋白如何將溶酶體轉(zhuǎn)化為釋放更多病毒的區(qū)室。</p>
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<p>注:本文由院校官方新聞直譯,僅供參考,不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p>
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