Геном коронавирусов. Структура генома коронавирусов.

Если вы заглядывали в новостную ленту в последние дни, вряд ли от вас ускользнули тревожные сообщения о распространении нового коронавируса 2019-nCoV. «Биомолекула» расскажет, что ученые уже выяснили о нем и каково находиться в китайском Ухане — эпицентре заражения.

Первая версия этой статьи написана в конце января. После в некоторые главы мы добавили новые сведения (при этом в заголовках указали дату обновления).

Смотрите также регулярно обновляемую «Хронику распространения SARS-CoV-2».

Редакция «Биомолекулы».

«Родственники мужа живут всего в пяти минутах от нас, но сейчас, несмотря на Новый год , мы решили не рисковать и не навещать друг друга. Я уже четыре дня не выходила на улицу.

Оставаться дома — это самая разумная вещь, которую мы можем сделать для себя и для других, — рассказывает в интервью «Биомолекуле» жительница Уханя (Китай), которая пожелала остаться анонимной.

— Думаю, если я продолжу оставаться дома, то со мной все будет хорошо».

Причина, по которой нашей собеседнице приходится оставаться дома, — вирус, который ученые предварительно назвали 2019-nCoV.

Источником вируса признали рынок морепродуктов в Ухане, одном из самых крупных городов центрального Китая и столице провинции Хубэй, чье население составляет более 11 миллионов человек (рис. 1). 21 января власти Китая закрыли в него въезд, и неизвестно, когда запрет на поездки будет снят.

Ограничения транспорта на момент написания статьи введены в 14 городах Китая, а празднования Нового года по лунному календарю в Пекине отменены.

Карантин подобного масштаба — это экстраординарное событие, однако сможет ли он эффективно остановить распространение вируса, учитывая сегодняшнюю скорость и свободу передвижения по планете — не ясно.

2019-nCoV — что мы знаем сегодня (11 марта 2020 г.)

Сразу оговоримся: о новом вирусе пока известно мало, поскольку анализ и интерпретация результатов требуют времени. Однако уже выяснено, что 2019-nCoV (рис.

2а–в) относится к коронавирусам: в это семейство входят и широко распространенные вирусы, вызывающие легкие респираторные симптомы, и такие опасные вирусы как SARS-CoV и MERS-CoV (подробнее о них ниже).

Свое название они получили за форму расположения шипиков на поверхности: кажется, что вирус окружен короной.

Геном коронавирусов. Структура генома коронавирусов.

Рисунок 2а. Визуализация 2019-nCoV с помощью трансмиссионной электронной микроскопии: изолированные частицы вируса (слева) и вирус в клетках дыхательных путей человека (справа; отмечен стрелками)

Геном коронавирусов. Структура генома коронавирусов.

Рисунок 2б. Ещё одна фотография с помощью трансмиссионной электронной микроскопии. Сделана в феврале 2020 года.

Геном коронавирусов. Структура генома коронавирусов.

Рисунок 2в. Вирус 2019-nCoV, взятый у пациента из США. Частицы вируса окрашены оранжевым цветом, клетки — сиреневым. Фотография сделана с помощью сканирующей электронной микроскопии в феврале 2020 года.

Сейчас идет разработка лекарств, которые ингибируют заражение на разных стадиях цикла репликации вируса, и вакцин от SARS-CoV/MERS-CoV. Однако пока специфических препаратов от коронавирусов нет, и лечение заключается в поддерживающей терапии, назначенной по состоянию пациента [2].

Коронавирусы представляют собой сферические частицы диаметром 100–160 нм и содержат (+)ssRNA (кодирующую одноцепочечную РНК) размером более 27 т.п.н. Две трети генома с 5′-конца кодируют белок pp1ab, который расщепляется на 16 неструктурных белков, участвующих в транскрипции и репликации генома. 3′-конец кодирует структурные белки (рис. 3а и б) [3].

Геном коронавирусов. Структура генома коронавирусов.

Рисунок 3а. Строение и генетический цикл коронавируса. Слева: общий вид. Справа: схема репликации.

Семейство Coronaviridae разделяют на основе анализа филогенетических связей на четыре рода: α, β, γ и δ. Первые два инфицируют только млекопитающих. Остальные поражают птиц, но некоторые из них также могут заражать млекопитающих. α- и β-коронавирусы обычно вызывают респираторные заболевания у людей и гастроэнтерит у животных [4].

Точный механизм повреждения легких и причины болезни у человека остаются до конца не изученными. Известно, что, например, SARS-CoV преимущественно поражает эпителиальные клетки легких.

Вирус способен проникать в макрофаги и дендритные клетки, но приводит только к абортивному заражению (то есть новые вирионы при таком заражении не образуются).

Тем не менее инфекция этих типов клеток может иметь большое значение для развития провоспалительных процессов [5].

До вспышки SARS-CoV 2002–2003 годов считалось, что у людей коронавирусы вызывают только легкие респираторные инфекции [5].

Что еще известно о самом вирусе 2019-nCoV? Очень мало.

Вирус может передаваться от человека к человеку воздушно-капельным путем (сначала исследователи решили, что вирус распространяется только через мясо, которое продавали на рынке в Ухане, но, к сожалению, эта надежда не оправдалась).

ВОЗ подтвердила, что в Ухане идентифицированы случаи заражения четвертого поколения (то есть когда первый человек заражает второго, второй третьего, а третий четвертого), а за пределами Уханя — второго поколения.

Даже источник вируса пока определить не удалось: очевидно только, что это мясо дикого животного (подробнее об этом ниже). Одно из предположений, выдвинутое китайскими учеными, — что природным резервуаром для вируса являются змеи [6], однако оно уже получило множественную критику от коллег.

Центры по контролю и профилактике заболеваний выпустили руководство для медицинских работников по идентификации симптомов коронавируса 2019-nCoV. В нем идет речь о лихорадке и о таких симптомах заболевания нижних дыхательных путей как кашель и затрудненное дыхание.

Результаты анализа различных геномов вируса (например, GenBank: MN908947.3) показали, что он довольно близок к SARS-CoV, однако сделать однозначные выводы, насколько схожи клинические картины заболевания у этих двух вирусов, по этой информации нельзя [7].

В феврале 2020 года Калифорнийский университет в Санта-Круз (UCSC) опубликовал в интернете геном вируса 2019-nCoV (рис. 4).

Уже известно, что 2019-nCoV взаимодействует с клетками посредством белков Spike (тех самых «шипов» на его поверхности), которые состоят из четырех компонентов: регионов S1 и S2, составляющих эктодомен, трансмембранного якоря и короткого внутрикапсидного хвоста (рис. 5а). Именно домен RBD региона S1 связывается с клеточным рецептором ACE2 (рис. 5б). По аминокислотному составу белку Spike 2019-nCoV наиболее близок белок SARS-CoV — сходство 76,47%.

Первый коронавирус человека описан в 1960-х годах. Сегодня известно семь коронавирусов, которые заражают человека и поражают его дыхательный тракт [2].

Менее опасные и широко распространенные 229E, NL63, OC43 и HKU1 обычно вызывают только легкие заболевания верхних дыхательных путей, похожие на ОРВИ.

MERS-CoV, SARS-CoV и, видимо, новый 2019-nCoV вызывают более серьезные состояния вплоть до тяжелого острого респираторного синдрома (SARS).

Особую опасность коронавирусы представляют для людей с ослабленной иммунной системой, в частности для новорожденных, детей и пожилых [8].

Геном коронавирусов. Структура генома коронавирусов.

Рисунок 6. Электронно-микроскопическое изображение SARS-CoV в цитоплазме зараженной клетки

SARS-CoV (рис. 6), вызывающий тяжелый острый респираторный синдром (Severe acute respiratory syndrome), или «пурпурную смерть», впервые выявлен в Китае в ноябре 2002 года. Эпидемия 2002–2003 годов захватила более 8 тысяч людей, и 774 случая оказались смертельными. С 2004 года не было зарегистрировано новых случаев заражения.

Если вы интересуетесь эпидемиологией, обязательно почитайте про героического итальянского врача Карло Урбани, который, возможно, спас миллионы людей от болезни.

MERS-CoV, вызывающий Ближневосточный респираторный синдром (Middle East respiratory syndrome), идентифицирован в Саудовской Аравии в 2012 году. Последняя крупная вспышка заболевания произошла в Республике Корея в 2015 году, куда вирус завезли с Ближнего Востока — из Кувейта. Число погибших составило 33 человека благодаря оперативным действиям южнокорейского правительства.

Подробнее об этих вирусах можно почитать в статьях SARS and MERS: recent insights into emerging coronaviruses [9] и Origin and evolution of pathogenic coronaviruses [4].

Коронавирусы человека относятся к зоонозным, то есть передаются человеку от животных. Такая ситуация не является чем-то редким.

«Биомолекула», например, подробно писала об одной из самых громких эпидемий вируса гриппа, полученного от диких птиц, — об «испанке», унесшей жизни 50 миллионов человек [10].

Возможно, человечеству предстоит открыть еще миллионы вирусов, которые переносятся животными и еще не попали в организм человека [11].

Природным резервуаром многих коронавирусов считаются летучие мыши, а от них уже заражаются другие животные (рис. 7). Так, человек, предположительно, получил MERS-CoV от верблюдов — носителей вируса.

Предыдущие вспышки тяжелого острого респираторного синдрома, вызванного коронавирусом SARS-CoV, также были вызваны передачей возбудителя человеку от животного: вероятно, через мясо циветы, куда тот попал от летучих мышей.

Геном коронавирусов. Структура генома коронавирусов.

Рисунок 7. Источники заражения коронавирусами людей: природные резервуары коронавирусов и их переносчики

Так что неудивительно, что местом, откуда начал распространяться вирус, стал рынок (Huanan Seafood Wholesale Market) в Ухане, на котором продавались морепродукты и живые дикие животные для последующего употребления в пищу (рис. 8). Портал Channel New Asia указывает, что в прайс-листе рынка 112 позиций, среди которых — волки, циветы, лисы, крокодилы и змеи.

При этом данный рынок нельзя назвать популярным местом у жителей города. «Обычные жители ходят за продуктами в крупные сетевые супермаркеты, такие как Walmart или Carrefour. Рынок морепродуктов же привлекает только тех, кто специализируется на покупке диких животных», — рассказывает «Биомолекуле» жительница Уханя.

Сегодняшняя ситуация (24 января 2020 г.)

22–23 января прошло экстренное совещание, созванное Генеральным директором ВОЗ (Всемирной организации здравоохранения), где обсуждалось, стóит ли присваивать вспышке заболевания статус «Чрезвычайной ситуации в области общественного здравоохранения, имеющей международное значение» (Public Health Emergency of International Concern, PHEIC). Пока что принято решение этого не делать.

По оценкам экспертов из Имперского колледжа Лондона (Imperial College London), которые учитывают инкубационный период, задержки в диагностике, неполноту информации и другие факторы, к 18 января симптомы заражения должны были проявиться в среднем у 4000 людей [12].

Смертность внутри Китая пока составляет около 3–4%, однако многие зараженные сейчас находятся в тяжелом состоянии [1].

Тем не менее очевидно, что в подавляющем большинстве случаев инфекция не приведет к опасному для жизни состоянию.

«Это означает, что мы должны продолжать внимательно следить за ситуацией, а не паниковать», — говорит журналу Science Адам Камрадт-Скотт (Adam Kamradt-Scott), специалист по инфекционным заболеваниям в Университете Сиднея [13].

Читайте также:  Канеспор - инструкция по применению, аналоги, отзывы и формы выпуска (крем или мазь 1%, набор) лекарственного препарата для лечения грибка ногтей и других микозов кожи у взрослых, детей и при беременности

ВОЗ уже опубликовала рекомендации по защите от заражения на своем сайте. В целом они сводятся к стандартным процедурам мытья рук, избегания контакта с зараженными людьми и настоятельной рекомендации обращаться к врачу при появлении симптомов заболевания.

Кратко о коронавирусе SARS-COV-2 и его мутациях

Геном коронавирусов. Структура генома коронавирусов.

02.03.2021

В последнее время в некоторых странах мира зафиксированы случаи повторного заражения (реинфекции) возбудителем новой коронавирусной инфекции под названием COVID-19.

Также установлено, что если человек заболевает снова, то это, скорее всего, связано со встречей с другим вариантом той же инфекции. Кроме того, известно, что в этом случае заболевание может протекать в тяжелой форме.

Каждый вирус имеет свой собственный геном — уникальную специфическую последовательность ДНК или РНК. Коронавирус SARS-CoV-2 представляет собой самосборную наночастицу, внутри которой находится одноцепочечная РНК (рибонуклеиновая кислота). Геном SARS-CoV-2 представляет собой длинную последовательность РНК, состоящую почти из 30 000 символов (нуклеотидов), которые работают в строгой последовательности. Этот порядок может измениться: если каждая новая копия вируса собрана в одном из этих соединений, может произойти ошибка — замена одного нуклеотида другим — и в результате код всей цепи немного изменится. В каждом новом» хозяине» геном вируса изменяется незначительно. Эти изменения могут быть очень незначительными, но они позволяют установить связь между инфицированными людьми или следовать по пути, который выбрал вирус. Под словом «племя» ученые подразумевают генетически иную ветвь вируса, которая отличается от своего «отца» одной или несколькими мутациями. Разница может составлять лишь долю процента от общего генома, но каждая новая последовательность РНК может вызвать новую ветвь вируса, то есть новый штамм.

Скорость, с которой происходят генетические изменения, варьируется от вируса к вирусу, и SARS-CoV-2 мутирует относительно медленно. Большинство геномов этого вируса отличаются друг от друга небольшим количеством точечных заменителей, а число отличий от исходного варианта не превышает 30-почти 30 тысяч нуклеотидов.

Основных штаммов нового коронавируса семь, они начинались с букв GR, G, GH, O, S, L и V. С индексом L — вирус был обнаружен в декабре 2019 года в Ухане, Китай. Но теперь он постепенно исчезает.

Остальные штаммы неравномерно распределены по всему миру: на каждом континенте, как правило, наиболее распространены не более двух основных вариаций.

Геном коронавирусов. Структура генома коронавирусов. Российский исследовательский центр «Вектор» в октябре 2020 года сообщил, что обнаружил в стране более 80 мутаций коронавируса. Но в основном были распространены два племени — европейское и азиатское.   Последний импортируется не из Китая, а из других азиатских стран. Эти два штамма были обнаружены в 99% образцов, протестированных в России. На рисунке схематически показано, как проявляет себя коронавирус в отношении человека.Геном коронавирусов. Структура генома коронавирусов. Общее число мутаций, обнаруженных в секвенированных геномах вируса SARS-CoV-2, составляет многие тысячи, но лишь немногие из них были зарегистрированы и стабильно наследуются. Сейчас таких единичных мутаций насчитывается около 22, они произошли в январе-марте этого года. Позднее новые племена перестали широко распространяться, т. е. до начала эпидемии в России в геноме вируса стабильно регистрировались три основные группы мутаций, которые, согласно исследованию Роспотребнадзора, формировали «три ветви эволюционного развития».  К концу марта 2020 года развитие этих трех основных направлений и циркулирующих штаммов с мутациями в генах orf1b (P314L) и S (D614G) замедлилось. Эти две мутации были основными долгосрочными изменениями в геноме вируса SARS-CoV-2, подчеркивается в исследовании. Роспотребнадзор считает, что мутация в гене S связана со снижением патогенности (способности вызывать заболевания, попадающие в организм). Агентство отмечает, что это также связано с улучшением лечения пациентов во время пандемии. Влияние мутации в гене orf1b (P314L) до сих пор плохо изучено. Вирусы постоянно мутируют, но коронавирусы мутируют гораздо медленнее, чем другие РНК-вирусы. Несмотря на активную циркуляцию по всему миру, SARS-CoV-2 изменился менее чем на 0,1% по сравнению с вирусом, первоначально выделенным в Китае 11 месяцев назад. Основные изменения были выявлены в первые месяцы размножения, и распространенные в настоящее время варианты вируса аналогичны тем, которые были выделены весной. Штамм S (D614G) в настоящее время является предметом пристального внимания ученых. Впервые он был обнаружен в Индонезии в августе 2020 года; в то время сообщалось, что этот штамм был в 10 раз более заразным, чем исходный штамм вируса. Некоторые исследования, проведенные в Forerunner (т. е. не рецензируемые и не опубликованные в научных публикациях), заключают, что эта мутация действительно может иметь более высокую инфекционную способность и более высокую вирусную нагрузку при заражении этой разновидностью. Но окончательных решений нет. Вирус быстро замещает S (Спайк) вирион в поверхностном белке, что повышает переносимость (свойство инфекционных заболеваний, венерических организмов — здоровых), но не клиническое течение заболевания, так как другие различия в штаммах вируса минимальны. Первые варианты вируса двух мутаций, распространенные в России, были обнаружены в конце января 2020 года в Китае, а затем и в Австралии. В феврале 2020 года эти варианты были обнаружены в большинстве западноевропейских стран, Саудовской Аравии, США, Канаде, Мексике, Бразилии, Марокко и Сенегале. Детальное сравнение геномов вирусов в России и за рубежом показывает, что в стране циркулируют штаммы, завезенные из Западной Европы. Они были отправлены в марте и апреле 2020 года. Коронавирус очень мало мутировал за эти девять месяцев и не изменился в местах, ответственных за проявления эпидемического процесса, за его, скажем так, агрессивность и ожесточенность. Минздрав России считает, что вирус обладает низкой способностью к мутациям — он накапливает всего около двух точечных изменений в месяц, то есть за год может произойти около 24 мутаций. Распространение основных вариантов вируса, циркулирующих в России, в целом аналогично распространению в Европе. Есть некоторые различия, но у нас нет оснований полагать, что эти различия каким-то образом изменяют клиническое течение или эпидемиологию COVID-19 в России по сравнению с европейскими странами. Роспотребнадзор сообщил, что ежемесячно ученые ФБУН ГНЦ совместно с РИЦ «Вектор» полностью расшифровывают более 150 геномов нового коронавируса. Полученные ими данные будут использованы для анализа актуальности используемых диагностических тест-систем, выявления завозных случаев заболевания и оценки региональных особенностей генетического разнообразия SARS-CoV-2. Сейчас геномы вирусов секвенируются и собирают данные в различных лабораториях по всему миру, в том числе в российском центре имени Чумакова. Ученые, по ее словам, будут коррелировать геномы вирусов с клинической картиной пациентов, от которых они изолированы, что прольет свет на важность наиболее распространенных мутаций. Она признает, что изучение влияния каждой конкретной мутации на клиническую картину КОВИДА-19 сложно.

Ученые должны изучить важность каждой конкретной мутации для структуры мутировавших белков и определить роль этих мутаций в развитии клинических симптомов и повреждении легких в экспериментах на животных. В настоящее время разрабатываются, анонсируются и регистрируются всё новые вакцины против SARS-CoV-2.

Основные вопросы, с которыми сталкиваются ученые, связанные с коронавирусными мутациями, — это способность вакцины формировать иммунную защиту, одинаково устойчивую к различным штаммам. Важен также вопрос о различном воздействии инфицированных, например, могут ли некоторые штаммы быть более заразными, чем другие. Из заявлений Роспотребнадзора следует, что мутации вируса не так уж плохи. Однако в научной литературе уже сообщалось о нескольких случаях повторной коронавирусной инфекции. Для повторного выявления инфекции ученые каждый раз проверяют генетический состав возбудителя и убеждаются, что штамм вируса отличается от первого, чем вызывает заболевания, — иначе нельзя с уверенностью сказать, что это вторичная инфекция, а не длительный первичный случай. Голландское информационное агентство BNO подсчитывает все повторяющиеся заболевания, когда-либо записанные, и сопровождает их ссылкой на источник. По данным агентства, во всем мире известно 24 случая повторных инфекций, один из которых был смертельным. 89-летний пациент из Нидерландов скончался от рака. Повторные случаи заражения также произошли в Гонконге, Бельгии, США и Эквадоре. Каждый день в России почти 20 тысяч случаев, некоторые из которых связаны с вирусами, издавна циркулирующими в стране, частично с импортными вариантами, связанными с инфекциями в других странах, часто очень далекими. Поэтому, конечно, можно импортировать, а затем изолировать вариант вируса, который ранее не был обнаружен в России, как это было недавно в Норвегии. Однако это не означает немедленного изменения эпидемиологической ситуации с Ковид-19.Геном коронавирусов. Структура генома коронавирусов.

В октябре 2020 года The Lancet опубликовала исследование, в котором были описаны два случая повторной коронавирусной инфекции. У пациента из американского штата Невада болезнь была более тяжелой после очередной инфекции. 25- летний мужчина должен был попасть в больницу из-за недостатка кислорода, и компьютерная томография показала, что у него вирусная пневмония.

Ученые обнаружили, что он был заражен другим штаммом, генетически отличным от предыдущего возбудителя. Таким образом, более раннее воздействие SARS-CoV-2 не может гарантировать полный иммунитет. Все люди, независимо от того, был ли ранее диагностирован коронавирус или нет, должны принимать те же меры предосторожности. Известно, что коронавирус мутирует медленнее, чем вирус гриппа: по разным оценкам, в два раза медленнее или, в худшем случае, на треть. По словам почетного профессора и клинического вирусолога из Университета Лестера Джулиана Тана в HuffPost — в этом отношении вакцина против коронавируса вероятно, стабильная и эффективная дольше, чем вакцина против гриппа. При этом пока неизвестно, как долго сохранится иммунитет, приобретенный с помощью вакцины, даже если она будет функционировать должным образом, напоминает ученый. Эффективность вакцины также может зависеть от индивидуальных особенностей организма — так же, как вакцина против гриппа, говорит Тан. До сих пор ученые считают, что вакцины, разработанные во всем мире для борьбы с первыми штаммами нового коронавирус, будут столь же эффективны против новых мутаций. Ученые пояснили, что большинство вакцин, разработанных во всем мире, были смоделированы оригинальным штаммом d-вируса, который чаще встречается в последовательностях, опубликованных в начале пандемии. Геном коронавирусов. Структура генома коронавирусов. С тех пор вирус мутировал в штамм G, вариации которого в настоящее время доминируют в мире. Исследователи были обеспокоены тем, что эта мутация негативно повлияет на эффективность разработанных вакцин. Несмотря на мутацию d614g в белке, эксперименты и моделирование подтвердили, что вакцины остаются эффективными. Наиболее распространенный штамм G, вероятно, не требует частого выбора новых вакцин, в отличие от гриппа, который требует разработки вакцин против циркулирующих штаммов каждый год. Поскольку различия в штаммах, циркулирующих в России, минимальные, они, вероятно, существенно не влияют на структуру вирусных белков. Таким образом, созданные и применяемые вакцины от COVID-19, не нужно воспроизводить каждый год.

Читайте также:  Септолете - инструкция по применению, аналоги, отзывы и формы выпуска (пастилки, таблетки или леденцы д, плюс, нео) лекарственного препарата для лечения ларингита, тонзиллита и других заболеваний рта и горла у взрослых, детей и при беременности

Составили: канд. мед. наук, доцент Гуменюк С.А., врач-оториноларинголог Байчорова О.Х. , 2021 год

Генетики усомнились в том, что новый коронавирус возник в результате рекомбинации

ТАСС, 28 января. Греческие генетики изучили устройство генома нового коронавируса, породившего вспышку пневмонии в Китае и ряде других стран, и не нашли свидетельств того, что он мог возникнуть в результате обмена генами с другим вирусом, о чем раньше заявляли китайские исследователи. Об этом говорится в статье, опубликованной в электронной научной библиотеке bioRxiv.

На эту тему

Геном коронавирусов. Структура генома коронавирусов.

«Наше исследование опровергает гипотезу о том, что вирус 2019-nCoV появился в результате недавней рекомбинации.

В частности, примерно половину его генома, в том числе и ту часть, которая кодирует шипы на его оболочке, отвечающие за проникновение в клетки человека, относится к уникальной новой линии коронавирусов, непохожей на другие патогены из подсемейства вирусов, связанных с SARS», — пишут ученые.

Первый анализ структуры ДНК нового коронавируса, чья вспышка началась в Китае в декабре прошлого года, указал на то, что возбудитель этой болезни возник в результате так называемой рекомбинации вируса RaTG13, поражающего летучих мышей, и какого-то неизвестного коронавируса.

Этим словом ученые обозначают ситуацию, когда два вируса одновременно заражают один и тот же организм, что в некоторых случаях приводит к обмену участками ДНК или РНК, как в случае с коронавирусами, которые кодируют некоторые части их генома. В случае с вирусом 2019-nCoV китайские генетики предполагали, что подобные обмены генетическим материалом дали ему способность распространяться от человека к человеку, а также ряд других уникальных черт.

Молекулярные биологи из Афинского университета усомнились в этом, сравнив наборы мутаций в геномах 2019-nCoV и RaTG13.

С одной стороны, этот анализ подтвердил, что новый вирус действительно тесно связан с патогенами, поражающими летучих мышей, которые живут в провинции Юннань, но при этом он раскрыл ряд уникальных черт в устройстве РНК вируса, несовместимых с теорией о недавней рекомбинации.

В частности, ученые не нашли никаких намеков на то, что геном 2019-nCoV представлял собой мозаику из фрагментов РНК разных вирусов, а также открыли несколько уникальных коротких участков, структура которых была непохожа на генетический материал, характерный для других вирусов, относящихся к числу родичей SARS, возбудителя атипичной пневмонии 2003 года, и при этом поражающих летучих мышей. Как эти последовательности появились в РНК 2019-nCoV, ученые пока не знают, однако их существование однозначно указывает на то, что вирус не мог возникнуть в результате рекомбинации.

Китайский коронавирус: что говорит генетика

Китайский коронавирус за полтора месяца после появления уже унес жизни более чем сотни человек. Подтвержденных случаев заражения – уже более 6 тысяч. Борьба с вирусом 2019-nCoV идет не только в Китае. Образец генома нового коронавируса передали и России.

На основе полученного материала российские ученые уже разработали экспресс-тесты на пневмонию, которую вызывает вирус.

Genetics-info разбирается, что 2019-nCoV представляет собой с точки зрения генетики, почему эта информация так важна и стоит ли бояться появления нового вируса в России.

 6635 • • 30.01.2020

История открытия коронавирусов

Впервые коронавирусы человека были выделены Д. Тиреллом и М. Бино в 1965 г. от пациента с острым ринитом. При этом, до самого 2002 года считалось, что у людей коронавирусы вызывают легкие болезни.

Взгляд на опасность коронавирусов изменился во время эпидемии в Юго-Восточной Азии, когда от тяжелого острого респираторного синдрома (ТОРС) умерли, по разным данным, от 600 до 800 человек. В 2003 г. было показано, что возбудителем болезни является неизвестный ранее вариант коронавируса – ТОРС-вирус.

В 2012 году в Саудовской Аравии были зарегистрированы случаи заражения новой коронавирусной инфекцией, получившей название «Ближневосточный респираторный синдром» (БВРС). Его вызывал другой, ранее неизвестный коронавирус. По данным ВОЗ, к августу 2015 г. подтверждено 1432 случая инфекции БВРС-коронавирусом, примерно 35% зарегистрированных больных БВРС скончались.

Вспыхнувшая в декабре 2019 года эпидемия в Китае до сих пор не остановлена. Случаи заражения уже зафиксированы по всему миру. А многомиллионные города в самом Китае закрыты на карантин. Ученые в режиме реального времени изучают новый вирус, чтобы понять, как с ним справиться.

Генетика 2019-nCoV

Свое название коронавирусы получили из-за характерного вида вирусной частицы – белковые шипы обрамляют вирусный суперкапсид (внешнюю липидную оболочку) наподобие зубцов в короне.

Коронавирусы представляют собой одноцепочечный РНК-содержащий вирус. Размер генома коронавирусов – наибольший среди всех РНК-содержащих вирусов, именно это является причиной их низкой уязвимости.

Что известно о геноме 2019-nCoV

Ученые просеквенировали геном нового коронавируса и определили, что вирус-прародитель почти наверняка циркулирует у летучих мышей, не нанося им вреда, но имеет «промежуточного хозяина», который вступает в контакт с людьми. Предположительно, это один из видов животных на рынке Уханя.

Предок 2019-nCoV существовал в этом виде в течение некоторого неизвестного времени, никогда не заражая людей, пока случайно один вирус не приобрел мутацию, которая сделала его способным заражать людей.

К сожалению, генетический анализ не может определить, от какого вида животных коронавирус перешел к человеку.

Кроме того, исследователям удалось выяснить, что восемь полных геномов 2019-nCoV, полученных от зараженных людей, более чем на 99,98 % идентичны, что указывает на то, что вирус совсем недавно появился в человеческой популяции.

Как знания о геноме 2019-nCoV помогут противостоять эпидемии

Благодаря тому, что геном 2019-nCoV удалось очень быстро прочесть, появились экспресс-тесты, которые позволяют точно диагностировать пневмонию, вызываемую именно этим вирусом. В частности, одна из ведущих в области биологии и геномики китайская компания BGI практически сразу разработала набор для обнаружения 2019-nCoV.

Сейчас подобный тест создан и в России.

Он основан «на молекулярно-генетическом методе полимеразной цепной реакции (ПЦР), который имеет ряд преимуществ – широко распространен, обладает высокой чувствительностью (с его помощью можно обнаруживать единичные копии вирусов) и короткий срок получения результатов (от 2-х до 4-х часов).

Для диагностирования заболевания с использованием разработанных средств достаточно отобрать образец из носоглотки больного или подозрительного на заболевание человека» –сказано в релизе на сайте Роспотребнадзора. Более того, тест уже применяют.

Понимание генетической природы вируса необходимо и для создания вакцины. В частности, Госпиталь Дунфан при шанхайском университете Тунцзи и китайская биотехнологическая компания Stemirna утвердили проект по разработке мРНК-вакцины от 2019-nCoV. Однако некоторые ученые и представители фармкомпаний усомнились в том, что работа над созданием вакцины может быть проведена меньше чем за год.

Стоит ли бояться эпидемии 2019-nCoV в России

Роспотребнадзор оценивает вероятность широкого распространения нового коронавируса в России как низкую. Ведомство также подготовило перечень мер по недопущению распространения коронавируса в России.

В то же время, в докладе заместителя директора Национального медицинского исследовательского центра фтизиопульмонологии Владимира Чуланова сказано, что риск завоза в Россию нового штамма коронавируса 2019-nCoV «следует считать высоким».

По мнению эксперта, новый тип коронавируса может попасть на территорию России уже в феврале.

30 января Михаил Мишустин подписал распоряжение о закрытии границы страны на Дальнем востоке в качестве одной из мер по недопущению появления коронавируса в России.

В любом случае, меры предосторожности не будут лишними – тем более, что в целом они сводятся к мерам по профилактике гриппа и ОРЗ, вероятность заражения которыми в это время года очень велика. 

Авторы: Консультанты:

В интернет выложили полный геном коронавируса 2019-ncov

Открытый доступ к визуализированным данным поможет исследователям со всего мира ускорить работу над лечением и вакцинацией против смертельного патогена.

Команда из Научно-исследовательского института геномики Калифорнийского университета опубликовала полный биомолекулярный код 2019-nCoV. Посмотреть на главный вирус последних лет можно по ссылке.

Данные выложены в рамках проекта, изначально инициированного в 2000 году в рамках глобального международного проекта «Геном человека» — крупнейшего межнационального научно-исследовательского плана.

На сегодня в открытом доступе находятся геномы и сборки не только человека, но и многих других организмов, которые доступны для просмотра и работы в графическом интерфейсе Genome Browser, имеющем большой набор инструментов для просмотра, анализа и загрузки данных.

«Когда мы показываем коронавирус в UCSC Genome Browser, это позволяет исследователям посмотреть на структуру вируса и, что более важно, работать с ней, чтобы исследовать, как можно его атаковать», — поясняет инженер UCSC Genome Browser Хирам Клоусон.

Читайте также:  Слои подглазничной области. кровоснабжение подглазничной области. иннервация подглазничной области. артерии, вены, нервы подглазничной области.

Образцы вируса обрабатываются исследовательскими лабораториями по всему миру, а исходные данные о его генетическом коде были отправлены во всемирное хранилище геномной информации в Национальном центре биоинформатики Национального института здравоохранения (NCBI) в Бетесде, штат Мэриленд.

Для визуализации институт использовал последовательность, полученную из NCBI: 29 903 нуклеотида (пар оснований, составляющих молекулы ДНК и РНК). 2019-nCoV имеет относительно простую структуру из одноцепочечной РНК.

NCBI присылает эти данные в виде буквенной последовательности. Информация обрабатывается и помещается в базу данных, откуда Genome Browser получает доступ к материалу и отображает в более удобном формате: исследователи могут увеличивать и уменьшать масштаб генома, есть даже интерфейс для моделирования CRISPR-редактуры генома.

Структура этого вируса состоит по меньшей мере из трех типов вирусных белков: S-протеинов, или «белковых шипов», мембранного белка и белка оболочки. Ученые отмечают, что 2019-nCoV кодируется десятью генами, и наиболее перспективными для работы по обезвреживанию называют S-протеины, которые нужны вирусу, чтобы «ухватиться» за атакуемую им клетку человеческого организма и проникнуть в нее.

NCBI — своего рода всемирное хранилище данных. Когда ученые обнаруживают новые вирусы, их отправляют в NCBI, где им присваивают название и номер (именно так 2019-nCoV получил свои).

Как только организация обрабатывает новые данные, они поступают в общий доступ. При необходимости любой исследователь может обратиться к точному образцу необходимого для его работы микроорганизма.

Genome Browser отображает вирус, используя именно эти данные.

По состоянию на утро 10 февраля от коронавируса 2019-nCoV уже умерли 910 человек, заражено 40 573, из них около 6,5 тысячи в тяжелом состоянии. Сегодня был зафиксирован самый высокий показатель суточной смертности — 97 человек.

Общее число выздоровевших на сегодня — 3497 человека.

За полтора месяца коронавирус унес больше жизней, чем эпидемия атипичной пневмонии 2002-2003 годов (тогда погибли 774 человека), однако уровень смертности среди заболевших у него существенно ниже: приблизительно 2,2% против 9,56%.

Коронавирус встраивается в геном человека. Как это?

Как сообщает портал о биологии bioRxiv, исследователи из американского Массачусетского технологического института пришли к выводу, что небольшие фрагменты генома коронавируса COVID-19 способны включаться в ДНК человеческих хромосом. Это роднит новый коронавирус с ВИЧ, вызывающим СПИД.

Чтобы проверить, может ли геном РНК SARS-CoV-2 интегрироваться в ДНК наших хромосом, ученые добавили ген обратной транскриптазы (ОТ) — фермента, превращающего РНК в ДНК, в человеческие клетки, и культивировали сконструированные клетки с SARS-CoV-2.

В одном из экспериментов ученые использовали ген обратной транскриптазы из ВИЧ. Также они предоставили ген обратной транскриптазы с использованием последовательностей человеческого ДНК, известных как элементы LINE-1, которые являются остатками древних ретровирусных инфекций.

В итоге клетки, которые вырабатывают любую форму фермента, сделали так, что некоторые фрагменты РНК SARS-CoV-2 были преобразованы в ДНК и интегрированы в хромосомы человека.

Авторы эксперимента считают: несмотря на то, что работу проводили в лабораторных условиях, те же процессы могут запускаться и в человеческом организме при инфицировании новым коронавирусом. В группе риска — прежде всего пациенты с ВИЧ.

Что это значит?

На практике это может привести к ложноположительным тестам, которые будут показывать как «больного» уже переболевшего и более не заразного человека. Другие последствия такой генетической модификации человека пока не известны.

Элементы SARS-CoV-2, встраиваясь в человеческую ДНК, скорее всего, становятся субгеномными фрагментами. Иными словами, речь уже не о полноценном вирусе, а о его следах в ДНК. Возможно, именно из-за них у переболевших COVID-19 анализ ПЦР часто дает положительный результат даже после выздоровления.

Кроме того, открытым остается вопрос: способен ли SARS-CoV-2, встроившись в ДНК, производить собственные копии — как, например, делает ВИЧ. Сами авторы считают, что вероятность невелика: после интеграции в геном фрагментов РНК размножение нового вируса невозможно. А значит, переболевшие, несмотря на позитивные тесты, уже не заразны.

Есть ли другие мнения на это исследование?

Специалисты указывали на недостаток данных и на то, что лабораторные условия значительно отличаются от живого организма. Кроме того, вероятность интеграции вирусной РНК в геном с помощью элементов LINE-1 крайне мала — они редко проявляют активность в человеческой ДНК.

Составлена детальная карта генома нового коронавируса

Экономисты пояснили запрет Минфину США менять российские СДР на доллары

«Россия неслучайно ускоряет переход на национальные валюты в расчетах, чтобы снизить зависимость от долларов. Никаких существенных последствий для российской экономики в этой связи я не ожидаю», – сказал газете ВЗГЛЯД экономист Антон Любич. Ранее Конгресс США запретил Минфину менять российские СДР на доллары.

«Это не более чем еще один шаг по отвязке России от долларовой системы. И еще один звоночек для формирования системы международных платежей, не зависящей даже не столько от доллара, сколько от интересов одной конкретной страны», – пояснил Любич.

Вместе с тем экономист Иван Лизан назвал произошедшее «очередным актом отключения России от мировой финансовой системы». «Это началось не вчера. Сразу же после начала спецоперации на Украине рейтинговым агентствам запретили предоставлять суверенный рейтинг России и российским крупным компаниям, включая госкорпорации», – рассказал он.

«Буквально на днях Лондон перестал считать Московскую биржу – биржей. Это влияло на некоторые налоговые льготы. А вчера банковская ассоциация, куда входит в том числе и Deutsche Bank, усомнилась в адекватности российского курса рубля. Они назвали его завышенным, хотя у них рубль по котировкам даже крепче, чем внутри страны», – заявил экономист.  

«Об отключении России от мировой финансовой системы говорит также и тот факт, что Евросоюз и Штаты запретили ввозить на территорию России и Белоруссии наличные доллары и евро», – подчеркнул Лизан.

«Раньше наша встроенность в мировую финансовую систему давала некоторые преимущества. Например, мы могли под реализацию своих инфраструктурных проектов позаимствовать деньги за пределами России и построить крупный промышленный объект. Теперь никто из этих банков, даже китайские, нам деньги давать не смогут», – рассказал собеседник.

«Это означает, что единственным источником развития России являются деньги, которые находятся внутри России, а также то, что мы сможем получить за счет экспорта товаров, от которых страны Запада пока отказаться не могут», – добавил он.

Лизан также обратил внимание на то, что Китай на примере санкций против России проводит тестирование своей экономики и готовится к аналогичным последствиям для себя.

«Это еще в 2014 году можно было предположить, что Россия совершила шаг с возвращением Крыма и ее за это наказали. Сейчас понятно, что Китай следующий на очереди.

Вопрос с Тайванем – это вопрос времени, соответственно Китай рано или поздно окажется под такими же санкциями, как и Россия», – пояснил экономист.

«Поэтому все крупные страны смотрят на это и думают, что им сейчас делать, чтобы не стать следующими. По факту мы стали свидетелями смерти мировой финансовой системы. Привычный нам рынок капиталов раскалывается на части», – резюмировал собеседник.

Накануне палата представителей Конгресса США приняла закон, запрещающий американскому министерству финансов предоставлять России и Белоруссии доллары взамен имеющихся в их распоряжении средств Международного валютного фонда (МВФ) – специальных прав заимствования (СДР), которые являются расчетной единицей МВФ.

Законопроект поддержали 417 конгрессменов, двое законодателей высказались против. Инициатива, предложенная в начале марта в связи с ситуацией на Украине, также обязывает главу американского финансового ведомства вести консультации с другими странами, чтобы те «аналогичным образом отказались от конвертации» СДР России и Белоруссии в твердую валюту, передает ТАСС.

Кроме того, говорится в тексте документа, министр финансов должен дать указание представителям США в таких международных финансовых учреждениях, как Всемирный банк и МВФ, выступать против «предоставления финансовой помощи Российской Федерации и Белоруссии от соответствующего учреждения, кроме как для удовлетворения основных потребностей гражданского населения».

Действие инициативы, отмечается в тексте, истечет через пять лет после ее принятия либо через 30 дней после того, как президент США подтвердит Конгрессу, что правительства Российской Федерации и Белоруссии «прекратили дестабилизирующую деятельность в отношении суверенитета и территориальной целостности Украины». Законопроект предоставляет американскому лидеру право отменить любые его положения, если он подтвердит, что это будет соответствовать национальным интересам США.

Теперь инициативу должен утвердить Сенат, после чего документ поступит на подпись президенту США.

Напомним, в начале апреля США запретили России выплачивать госдолг долларами со счетов в американских банках. В Белом доме заявили, что намерены поставить Россию перед выбором между дефолтом и использованием оставшихся валютных резервов.

Как сообщал министр финансов России Антон Силуанов, страны Запада заморозили примерно половину, или около 300 млрд долларов, золотовалютных резервов России. Глава МИД Сергей Лавров назвал заморозку активов ЦБ РФ на Западе воровством.

В августе 2021 года МВФ одобрил выделение странам-участницам специальных прав заимствования (СДР) на сумму, эквивалентную 650 млрд долларов, для помощи в восстановлении мировой экономики от последствий пандемии коронавируса.

23 августа Россия получила от фонда по своей квоте 12,3 млрд СДР, что на тот момент соответствовало 17,5 млрд долларов. В сентябре 2021 года сумма принадлежащих России СДР достигла 24,6 млрд долларов.

Эти средства, согласно правилам МВФ, можно обменять на пять валют: доллары, евро, иены, фунты стерлингов и юани.

Смотрите ещё больше видео на YouTube-канале ВЗГЛЯД

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector