Studiul care a identificat o genă „ascunsă” în COVID-19

Se descoperă lucruri noi pe zi ce trece despre coronavirusul care afectează toată planeta. Cercetătorii au descoperit acum o nouă genă „ascunsă” în SARS-CoV-2 – virusul care provoacă COVID-19 – care ar fi putut contribui la biologia sa unică și la potențialul pandemic.

În cazul unui virus care are doar aproximativ 15 gene în total, știind mai multe despre acest lucru și despre alte gene suprapuse – sau „gene din gene” – ar putea avea un impact semnificativ asupra modului în care combatem virusul. Noua genă este descrisă astăzi în revista eLife.

„Genele suprapuse pot face parte din arsenalul de moduri în care coronavirusurile au evoluat pentru a se replica eficient, a împiedica imunitatea gazdei sau a se transmite”, a declarat autorul principal Chase Nelson, cercetător postdoctoral la Academia Sinica din Taiwan și om de știință la Muzeul American de Istorie Naturală.

Știind că există gene care se suprapun și cum funcționează acestea, pot dezvălui noi căi pentru controlul coronavirusului, de exemplu prin intermediul medicamentelor antivirale

Echipa de cercetare a identificat ORF3d, o nouă genă care se suprapune în SARS-CoV-2, care are potențialul de a codifica o proteină care este mai lungă decât se aștepta.

Ei au descoperit că această genă este prezentă și într-un coronavirus descoperit anterior, reflectând probabil pierderea sau câștigul repetat al acestei gene în timpul evoluției SARS-CoV-2 care generează COVID-19 și a virusurilor asociate.

În plus, ORF3d a fost identificat independent și s-a demonstrat că provoacă un răspuns puternic de anticorpi la pacienții cu COVID-19, demonstrând că proteina noii gene este fabricată în timpul infecției umane.

„Nu știm încă funcția sa sau dacă există semnificație clinică”, a spus Nelson. Dar prezicem că această genă este relativ puțin probabil să fie detectată de un răspuns al celulelor T, spre deosebire de răspunsul anticorpilor. Și poate că asta are legătură cu modul în care gena a putut să apară.

Ce arată, mai exact, descoperirea

La prima vedere, genele pot părea un limbaj scris prin faptul că sunt formate din șiruri de litere (în virusurile ARN, nucleotidele A, U, G și C) care transmit informații.

Dar, în timp ce unitățile de limbaj (cuvintele) sunt discrete și nu se suprapun, genele pot fi suprapuse și multifuncționale, cu informații codificate criptic, în funcție de locul în care începi să „citești”. Genele suprapuse sunt greu de depistat, iar majoritatea programelor științifice de computer nu sunt concepute pentru a le găsi.

Cu toate acestea, acestea sunt frecvente la virusuri. Acest lucru se datorează parțial faptului că virusurile ARN au o rată de mutație ridicată, deci tind să mențină numărul de gene scăzut, pentru a preveni un număr mare de mutații. Ca rezultat, virusurile au dezvoltat un fel de sistem de compresie a datelor în care o literă din genomul său poate contribui la două sau chiar la trei gene diferite.

Ce rol are această nouă genă în apariția COVID-19

„Genele lipsă care se suprapun ne pun în pericol, să trecem cu vederea aspecte importante ale biologiei virale”, a spus Nelson. „În ceea ce privește dimensiunea genomului, SARS-CoV-2 și rudele sale se numără printre cele mai lungi virusuri ARN care există. Prin urmare, sunt probabil mai predispuse la „înșelăciune genomică” decât alte virusuri ARN”, explică omul de știință.

Înainte de pandemie, în timp ce lucra la muzeu în calitate de erudit Gerstner în bioinformatică și biologie computațională, Nelson a dezvoltat un program de computer care examinează genomurile pentru modele de schimbare genetică care sunt unice pentru genele care se suprapun.

Pentru acest studiu, Nelson a făcut echipă cu colegi din instituții, printre care Universitatea Tehnică din München și Universitatea din California, Berkeley, pentru a aplica acest software și alte metode la bogăția de noi date secvențiale disponibile pentru SARS-CoV-2. Grupul speră că alți oameni de știință vor investiga gena pe care au descoperit-o în laborator pentru a-i defini funcția și, eventual, pentru a determina ce rol ar fi putut juca în apariția virusului pandemic.