이 모델은 수학과 생화학 및 과학부 교수인 수석 연구원 Guowei Wei가 개발했습니다.
다른 바이러스와 마찬가지로궁극적으로 감염된 환자에게 위험이 거의 또는 전혀없이 양성입니다. 일부 돌연변이는 감염성을 감소시킵니다. 그러나 그들 중 일부는 바이러스를 더 전염시킵니다.
Wei와 그의 팀은 1 월에 획득 한 바이러스 게놈의 공식 샘플에서 변화를 추적하면서 돌연변이 패턴과 부위를 연구하고 분석하는 데 몇 달을 보냈습니다.
SARS-CoV-2의 감염성에 대한 지식은COVID-19를 예방하고 세계 경제를 회복하는 데 필수적입니다. 핵심 질문은 COVID-19의 전파, 진단, 예방 및 치료에 대한 이러한 돌연변이의 의미가 무엇인지입니다.
Guowei Wei, 수학과, 생화학, 분자생물학과 교수
바이러스 감염은 스파이크가 발생할 때 발생합니다.단백질은 인간 숙주 세포 수용체, 안지오텐신 전환 효소 2 (약칭 ACE2)와 상호 작용합니다. ACE2와 관련하여 과학자들은 결합 친 화성으로 알려진 개념 또는 감염 초기 단계에서 스파이크 단백질과 숙주 수용체 사이의 결합 상호 작용의 강도에 대해 우려하고 있습니다.
다음과 같은 경우 바이러스의 감염성이 증가합니다.결합 친화도가 증가합니다. 현재 50 개 이상의 돌연변이가 확인되었으며, 194 개의 가능한 돌연변이 부위가있는 스파이크 된 단백질의 수용체 결합 도메인 (줄여서 RBD)에 대한 결합 인터페이스가 확인되었습니다.
Wei의 기계 학습 모델, 고급신경망은 8,000 개 이상의 단백질 상호 작용 기록을 분석하여 현재 알려진 돌연변이가 SARS-CoV-2 스파이크 단백질의 결합 친화도에 미치는 영향을 확인했습니다. 6 개의 알려진 아형 중 5 개에서 증가 된 결합 친 화성을 제안한 결과는 돌연변이의 결과로 감염성이 증가 할 수 있음을 나타냈다.
추가 돌연변이 가능성에 대해 우려한 Wei와 그의 팀은 미래 모델로 눈을 돌 렸습니다.
미래를 아는 것은 매우 중요합니다SARS-CoV-2의 하위 유형은 공중 보건에 임박한 위협을가합니다. 이를 위해 RBD를 따라 가능한 돌연변이의 194 사이트에서 가능한 모든 3,686 개의 미래 돌연변이에 대한 체계적인 스크리닝을 수행했습니다.
Guowei Wei, 수학과, 생화학, 분자생물학과 교수
Wei의 모델은 RBD 영역의 구성 요소 인 수용체 결합 모티프의 여러 잔기가 더 감염성있는 COVID-19 균주로 돌연변이 될 가능성이 높다고 예측합니다.
그는 예측을 기반으로하지만인공 지능에 대한 실험 데이터는 이용 가능한 실험 데이터와 일치하므로 COVID-19의 감염성에 대한 돌연변이의 영향을 완전히 이해하려면 추가 연구가 필요합니다.
연구의 일환으로 Wei와 그의 팀은전 세계적으로 확산되고있는 신종 코로나 바이러스는 2003 년에 발견 된 원래의 SARS 바이러스보다 약간 더 감염 될 것으로 예상됩니다.
Wei는 결과가 다음과 같다고 말했습니다.최근 플로리다 스크립스 연구소의 과학자들이 발표 한 또 다른 실험의 결과. 이 연구는 시험관 내에서 단백질 스파이크 돌연변이를 조사한 결과 바이러스가 감염성이 증가하는 방식으로 돌연변이되었음을 발견했습니다.
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