Memecahkan misteri genetik di jantung pandemi COVID-19

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.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Topan Super Surigae menyulut Pasifik

19 April 2021 Topan super mencapai intensitas ekstrem setahun lebih banyak daripada badai era satelit mana pun. Surigae tidak akan mendarat, tetapi topan yang muncul di...

Mekanisme fotoenzim kunci yang diuraikan

Kesan artis tentang katalisis enzimatik yang diusulkan dalam mekanisme fotodekarboksilase asam lemak (Sains 2021). Kredit: Damien Sorigué Pengoperasian enzim FAP, yang berguna untuk memproduksi...

DOE Mendorong Investasi A.S. yang Agresif dalam Energy Fusion

Sinar laser energi tinggi NIF berkumpul di target di tengah kamera target. Keberhasilan mendapatkan penyalaan fusi akan menjadi langkah maju yang besar dalam...

Fisikawan menciptakan bit kuantum yang dapat mencari materi gelap

Sebuah qubit (persegi panjang kecil) dipasang pada tingkat kebiruan, yang berada di atas jari untuk menunjukkan skala. Ilmuwan di Farmland Universitas Chicago menggunakan...

Ahli paleontologi memperkirakan bahwa 2,5 miliar T. rex menjelajahi Bumi selama periode Kapur

Untuk semua mereka yang terlambatKapur Menurut sebuah studi baru, jumlah total tyrannosaurus yang pernah hidup di Bumi adalah sekitar 2,5 miliar individu, di mana...

Newsletter

Subscribe to stay updated.