Το μοντέλο, που αναπτύχθηκε από τον επικεφαλής ερευνητή Guowei Wei, καθηγητή στο Τμήμα Μαθηματικών, Βιοχημείας και
Όπως με κάθε ιό, πολλές μεταλλάξεις στοτελικά καλοήθη, με μικρό ή καθόλου κίνδυνο για μολυσμένους ασθενείς. Ορισμένες μεταλλάξεις μειώνουν ακόμη και τη μολυσματικότητα. Αλλά μερικά από αυτά κάνουν τον ιό πιο μεταδοτικό.
Ο Wei και η ομάδα του πέρασαν αρκετούς μήνες μελετώντας και αναλύοντας τα μοτίβα και τις τοποθεσίες των μεταλλάξεων, παρακολουθώντας αλλαγές από το επίσημο δείγμα του ιικού γονιδιώματος που αποκτήθηκε τον Ιανουάριο.
Η γνώση της μολυσματικότητας του SARS-CoV-2 είναιζωτικής σημασίας για την πρόληψη του COVID-19 και την αποκατάσταση της παγκόσμιας οικονομίας. Το βασικό ερώτημα είναι ποιες είναι οι επιπτώσεις αυτών των μεταλλάξεων στη μετάδοση, διάγνωση, πρόληψη και θεραπεία του COVID-19.
Guowei Wei, Καθηγητής του Τμήματος Μαθηματικών, Βιοχημείας και Μοριακής Βιολογίας
Μια ιογενής λοίμωξη εμφανίζεται όταν μια ακίδαΗ πρωτεΐνη αλληλεπιδρά με τον υποδοχέα του ανθρώπινου κυττάρου ξενιστή, το ένζυμο μετατροπής της αγγειοτενσίνης 2, συντομευμένο ACE2. Για το ACE2, οι επιστήμονες ανησυχούν για μια ιδέα γνωστή ως συγγένεια δέσμευσης ή για την ισχύ της αλληλεπίδρασης σύνδεσης μεταξύ της πρωτεΐνης ακίδας και του υποδοχέα ξενιστή κατά το αρχικό στάδιο της μόλυνσης.
Η μολυσματικότητα του ιού αυξάνεται εάνη δεσμευτική συγγένεια αυξάνεται. Έχουν εντοπιστεί περισσότερες από 50 μεταλλάξεις, καθώς και μια διεπαφή σύνδεσης στον τομέα δέσμευσης των υποδοχέων των ακίδων πρωτεϊνών - RBD για συντομία - η οποία έχει 194 πιθανές θέσεις μετάλλαξης, εξηγεί ο ερευνητής.
Πρότυπο μηχανικής εκμάθησης Wei, προηγμένοΤο νευρικό δίκτυο ανέλυσε πάνω από 8.000 αρχεία αλληλεπιδράσεων πρωτεΐνης για να προσδιορίσει την επίδραση των σημερινών γνωστών μεταλλάξεων στη συγγένεια δέσμευσης της πρωτεΐνης ακίδα SARS-CoV-2. Το αποτέλεσμα, το οποίο πρότεινε αυξημένη συγγένεια δέσμευσης σε πέντε από τους έξι γνωστούς υπότυπους, έδειξε ότι η μολυσματικότητα θα μπορούσε να αυξηθεί με μεταλλάξεις.
Ανησυχώντας για την πιθανότητα περαιτέρω μετάλλαξης, ο Wei και η ομάδα του στράφηκαν στο μοντέλο του μέλλοντος.
Είναι εξαιρετικά σημαντικό να γνωρίζουμε εάν το μέλλονΟι υπότυποι του SARS-CoV-2 αποτελούν επικείμενη απειλή για τη δημόσια υγεία. Για το σκοπό αυτό, πραγματοποιήσαμε μια συστηματική εξέταση όλων των πιθανών 3.686 μελλοντικών μεταλλάξεων σε 194 τοποθεσίες πιθανών μεταλλάξεων κατά μήκος της RBD.
Guowei Wei, Καθηγητής του Τμήματος Μαθηματικών, Βιοχημείας και Μοριακής Βιολογίας
Το μοντέλο του Wei προβλέπει ότι πολλαπλά υπολείμματα στο μοτίβο δέσμευσης υποδοχέα - ένα συστατικό της περιοχής RBD - έχουν μεγάλες πιθανότητες μετάλλαξης σε πιο μολυσματικά στελέχη COVID-19.
Προειδοποιεί ότι αν και βασίζονται οι προβλέψειςσχετικά με την τεχνητή νοημοσύνη είναι συνεπείς με τα διαθέσιμα πειραματικά δεδομένα, απαιτείται περαιτέρω έρευνα για την πλήρη κατανόηση της επίδρασης των μεταλλάξεων στη μολυσματικότητα του COVID-19.
Στο πλαίσιο της έρευνάς τους, ο Wei και η ομάδα τουΟ νέος coronavirus, ο οποίος εξαπλώνεται σε όλο τον κόσμο, προβλέπεται επίσης να είναι ελαφρώς πιο μολυσματικός από τον αρχικό ιό SARS που ανακαλύφθηκε το 2003.
Ο Wei δήλωσε ότι τα αποτελέσματα είναι τα ίδιατα αποτελέσματα ενός άλλου πειράματος που δημοσιεύθηκε πρόσφατα από επιστήμονες στο Ινστιτούτο Ερευνών Scripps στη Φλόριντα. Αυτή η μελέτη εξέτασε τις μεταλλάξεις των αιχμηρών πρωτεϊνών in vitro και διαπίστωσε ότι ο ιός μεταλλάχθηκε με τέτοιο τρόπο ώστε να αυξήσει τη μολυσματικότητα.
Διαβάστε επίσης
Γιατί οι επιστήμονες ενδιαφέρονται τόσο για τον Ceres; Τα πάντα για τον πλανήτη στον οποίο αναζητούν ενεργά ζωή
Ένα «άφθαρτο» drone έχει σχεδιαστεί στη Ρωσία
Η έκρηξη του σουπερνόβα θα μπορούσε να προκαλέσει μαζική εξαφάνιση στη Γη