Gambar mikroskop elektron pemindaian ini menunjukkan SARS-CoV-2 yang berasal dari permukaan sel (biru / merah muda) yang dibudidayakan di laboratorium. Kredit: Institut Nasional Alergi dan Penyakit Menular-Laboratorium Rocky Mountain, NIH
Ahli biologi komputer sedang mempelajari asal-usul satu-satunya protein unik di SARS-CoV-2 silsilah.
Suka COVID-19 Pandemi ini sudah memasuki tahun kedua, para ilmuwan masih bekerja untuk memahami bagaimana jenis SARS-CoV-2 berevolusi dan bagaimana hal itu menjadi jauh lebih berbahaya daripada virus corona lain yang telah hidup bersama manusia selama ribuan tahun.
Ahli virologi dan ahli epidemiologi di seluruh dunia telah berspekulasi selama berbulan-bulan bahwa protein yang disebut ORF8 mungkin mengandung jawabannya, dan studi terbaru oleh para ilmuwan di Laboratorium Berkeley membantu mengkonfirmasi hipotesis ini.
Dalam artikel yang diterbitkan di mBio, penulis utama Russell Neches dan rekannya menunjukkan bahwa ORF8 berevolusi dari protein virus corona lain yang disebut ORF7a, dan kedua protein tersebut memiliki lipatan yang mirip dengan antibodi manusia. Temuan ini membantu menjelaskan bagaimana virus menghindari deteksi kekebalan dan dapat meningkat menjadi infeksi parah di beberapa inang.
“Dengan mempelajari karakteristik struktural dan fungsional ORF8 dan menggunakan superkomputer untuk memeriksa genom lebih dari 200.000 virus, kami telah menemukan strategi evolusi yang mencolok dan sangat tidak biasa,” kata rekan penulis Nikos Kirpides, ahli biologi komputasi di DOE Joint Genome. Institute (JGI). “Anehnya, di dalam selubung SARS, gen yang mengkode ORF7a tampaknya digunakan sebagai gen ‘template’, tetap stabil, dengan salinan duplikat gen ini berkembang ke titik yang hampir tidak diketahui.” SARS-CoV-2 juga muncul. dalam pandemi ketika gen duplikat ORF7a dari strain SARS bermutasi, menghasilkan protein baru (sekarang disebut ORF8) yang memberinya kemampuan untuk mengganggu sel kekebalan.
Menurut tim, peristiwa serupa terjadi pada jenis SARS-CoV yang menyebabkan epidemi SARS di awal tahun 2000-an. Dalam hal ini, salinan gen ORF7a terpecah menjadi dua, menghasilkan protein ORF8a dan ORF8b.
Christos Uzunis, penulis senior studi dan ilmuwan JGI, mencatat bahwa hubungan antara ORF8 dan ORF7a pada awalnya cukup sulit untuk ditetapkan karena sedikit yang diketahui tentang kumpulan gen ini dan protein yang dikodekan dibandingkan dengan pengetahuan yang ada tentang protein permukaan. (Seperti protein berduri yang terkenal) dan karena ORF8 dan ORF7a saat ini terlihat sangat berbeda. ORF7a adalah protein yang sangat stabil dan tahan mutasi yang berinteraksi dengan sangat sedikit protein inang mamalia, sedangkan ORF8 dikodekan oleh gen yang paling rentan mutasi dalam genom virus dan sekarang diketahui terlibat dalam lusinan interaksi dalam tubuh manusia.
“Penemuan kami – dan konfirmasinya melalui studi urutan dan struktur paralel – mengungkapkan ORF8 sebagai hotspot evolusioner dalam garis keturunan SARS. Minimnya pengetahuan tentang peran gen ini telah mengalihkan perhatian ke gen yang lebih dipahami, tetapi kami sudah mengetahui lebih banyak tentang gen ini dan berharap akan mendapat lebih banyak perhatian dari masyarakat, “kata Kirpides.
Referensi: “Divergensi atipikal SARS-CoV-2 Orf8 dari Orf7a dalam garis virus korona menunjukkan strategi virus siluman potensial dalam penyembunyian kekebalan” oleh Russell Y. Neches, Nikos C. Kyrpides dan Christos A. Ouzounis, 19 Januari 2021, mBio.
DOI: 10.1128 / mBio.03014-20
Pekerjaan ini didukung oleh proyek ExaBiome, yang dipimpin oleh Laboratorium Berkeley, yang mengembangkan alat superkomputer untuk analisis mikrobiom. JGI adalah fasilitas pengguna Office of Science.