تجزیه و تحلیل دقیق محققان موسسه RIKEN نشان می دهد که انتشار سریع ویروس کرونا ممکن است تا حدی به دلیل تغییرات در ساختار ویروس SARS-CoV-2 ناشی از جهش اولیه در ژنوم آن باشد و توانایی این ویروس برای سازگاری با میزبان انسانی را بهبود بخشد.
به گزارش تکناک، این یافته می تواند به توسعه نسل بعدی واکسن ها و داروهای ضد ویروسی کمک شایانی کند.
آلفا، دلتا، اومیکرون و دیگر سویه های نگران کننده در سرتاسر همه گیری ویروس کرونا دردسر ساز شدند؛ اما ممکن است مهم‌ترین جهش در روزهای اولیه همه‌گیری رخ داده باشد و باعث انتشار سریع ویروس کرونا شده باشد.
محققان در این مطالعه، تأثیر جهش‌ها را بر ساختار ویروسی بررسی کردند. آنها این کار را با شبیه‌سازی موقعیت‌های اتمی مولکول‌های موجود در اشکال مختلف پروتئین های مهم ویروسی انجام دادند. پروتئین ها ابزاری هستند که کروناویروس‌ها برای اتصال و ورود به سلول‌های انسانی از آن استفاده می‌کنند.
محققان متوجه شدند که جایگزینی یک اسید آمینه واحد، شکل این پروتئین ویروسی را تغییر داده و به SARS-CoV-2 کمک می کند تا با میزبان انسانی سازگار شود. این یافته نشان می‌دهد که چگونه حتی جهش‌های کوچک یعنی تعویض یک اسید آمینه در این مورد، می‌تواند تا حد زیادی بر پویایی پروتئین تأثیر بگذارد.
برای درک اینکه چرا جهش برای عملکرد ویروس بسیار سودمند است، محققان شبیه‌سازی‌های دقیقی از ساختار و پایداری پروتئین انجام دادند. تجزیه و تحلیل آنها که با استفاده از ابررایانه RIKEN Fugaku که یکی از سریع‌ترین ابررایانه‌های جهان است، انجام شد، نشان داد که چگونه جهش (معروف به D614G)، پیوند یونی را با زیر واحد دوم پروتئین اسپایک می‌شکند. همچنین شکل یک ساختار حلقه نزدیک را تغییر می‌دهد که آن حلقه جهت کل پروتئین را تغییر می‌دهد و آن را به شکلی قفل می‌کند که ورود ویروس به سلول‌ها را آسان‌تر می‌کند (شکل 1).
دکتر سوگیتا، یکی از محققان این مطالعه توضیح می دهد: یک تغییر واحد و موضعی در یک برهمکنش درون مولکول ناشی از یک جهش، می تواند بر ساختار جهانی پروتئین اسپایک تأثیر بگذارد. پروتئین جهش یافته در تکثیر و انتقال بین میزبان های انسانی بهتر عمل می کند.
تیم تحقیقاتی اکنون در حال انجام تحقیقات مشابهی در مورد جهش‌های ویروسی تطبیقی است که بعداً در جریان همه‌گیری ایجاد شد، از جمله مواردی که در سویه امیکرون یافت شد.
