Koronavirüse Evrimsel Bir Üstünlük Sağlayan “Sessiz” Mutasyonların Tam Yerini Saptamak
RNA katlanması, koronavirüsün vahşi yaşamdan insanlara yayıldıktan sonra durdurulmasının nasıl bu kadar zorlaştığını açıklamaya yardımcı olabilir.
COVID-19 krizinin arkasındaki koronavirüsün, tür engellerini aşıp insanlara bulaşmadan önce yarasalarda ve diğer yabani hayvanlarda zararsız bir şekilde yaşadığını biliyoruz.
Şimdi, Duke Üniversitesi’nden araştırmacılar, virüsün genetik kodunun yaklaşık 30.000 harfinde, bir sıçrama yaptıktan sonra gelişmesine yardımcı olan ve muhtemelen küresel salgının zeminini hazırlamaya yardımcı olan birtakım “sessiz” mutasyonlar tespit ettiler. Bu ufak değişiklikler, virüsün RNA moleküllerinin insan hücreleri içinde nasıl katladığını içeriyordu.
Araştırmacılar, 16 Ekim 2020’de PeerJ dergisinde yayınlanan çalışma için, insanlardaki SARS-CoV-2 genomunda ortaya çıkan, ancak yarasalarda ve pangolinlerde bulunan koronavirüslerle yakından ilişkili olmayan, uyarlanabilir değişiklikleri tanımlamak için geliştirdikleri istatistiksel yöntemleri kullandılar.
Duke’daki biyolog Greg Wray’in laboratuvarında doktora sonrası öğretim üyesi olan başyazar Alejandro Berrie, “Bu virüsü bu kadar benzersiz kılan şeyin ne olduğunu anlamaya çalışıyoruz” dedi.
Önceki araştırmalar, koronavirüsün “S” proteinlerini kodlayan bir gen içinde, koronavirüsün yeni hücreleri enfekte etme kabiliyetinde anahtar rol oynayan pozitif seçilimin parmak izlerini tespit etti.
Yeni çalışma benzer şekilde, S proteinleri değiştiren mutasyonları işaret etti ve bu mutasyonları taşıyan viral suşların gelişme olasılığının daha yüksek olduğunu öne sürdü. Ancak çalışmanın yazarları Berrio, Wray ve Duke’daki doktora öğrencisi Valerie Gartner önceki çalışmaların tespit edemediği başka suçluları da tespit etti.
Araştırmacılar, SARS-CoV-2 genomunun Nsp4 ve Nsp16 adı verilen diğer iki bölgesindeki sessiz mutasyonların, şifreledikleri proteinleri değiştirmeden, virüse önceki türlere göre biyolojik bir üstünlük sağladığını bildiriyorlar.
Berrio, değişikliklerin, proteinleri etkilemek yerine virüsün RNA’dan yapılan materyalinin 3 boyutlu şekillere nasıl katlandığını ve insan hücrelerinde nasıl çalıştığını muhtemelen etkilediğini söyledi.
Berrio, RNA yapısındaki bu değişikliklerin insanlarda SARS-CoV-2 virüsünü diğer koronavirüslerden ayırmak için ne yapmış olabileceğinin hala bilinmediğini söyledi. Ancak,insanlar daha virüse sahip olduklarını bile bilmeden, yayılma yeteneğine katkıda bulunmuş olabilirler ve bu, mevcut durumu kontrol etmeyi 2003 SARS koronavirüs salgınından çok daha zor hale getiren önemli bir fark.
Berrio, araştırmanın COVID-19’u tedavi etmek veya önlemek için yeni moleküler hedeflere yol açabileceğini söyledi.
Berrio, “Nsp4 ve Nsp16, virüs yeni bir insanı enfekte ettiğinde üretilen ilk RNA molekülleri arasındadır” dedi. “S proteini daha sonraya kadar ifade edilemez. Böylece daha iyi bir terapötik hedef yapabilirler çünkü viral yaşam döngüsünde daha erken ortaya çıkarlar.”
Daha genel olarak bilim insanları, yeni koronavirüsün insan konakçılarda gelişmesini sağlayan genetik değişiklikleri saptayarak, gelecekteki zoonotik hastalık salgınlarını gerçekleşmeden önce, daha iyi tahmin etmeyi umuyorlar.
Berrio, “Virüsler sürekli olarak mutasyona uğruyor ve gelişiyor” dedi. “Öyleyse SARS-CoV-2’nin yaptığı gibi, insanlarda yayılma potansiyeline sahip, diğer hayvanları enfekte edebilen yeni bir koronavirüs suşunun ortaya çıkması olasıdır. Onu tanıyabilmemiz ve erken kontrol altına almak için çaba göstermemiz gerekecek”.
*RNA katlanması, doğrusal bir ribonükleik asit (RNA) molekülünün, moleküler içi etkileşimler yoluyla ikincil yapıya ulaştığı süreçtir. RNA moleküllerinin katlanmış alanları, genellikle RNA-protein (ribonükleoprotein) komplesklerinin oluşumunda, proteinlerle spesifik etkileşimlerinin olduğu yerlerdir.
Kaynak: sciencedaily.com
