codzienny 07 20

Jak podają naukowcy, ponad 20,000 XNUMX lat temu w regionie Azji Wschodniej wybuchła epidemia koronawirusa.

Odkryli, że ślady epidemii są widoczne w genetycznym składzie ludzi z tego obszaru.

Naukowcy przeanalizowali genomy ponad 2,500 współczesnych ludzi z 26 populacji na całym świecie, aby lepiej zrozumieć, w jaki sposób ludzie przystosowali się do historycznych epidemii koronawirusa.

Zespół wykorzystał metody obliczeniowe, aby odkryć genetyczne ślady adaptacji do koronawirusów, rodziny wirusów odpowiedzialnych za trzy główne epidemie w ciągu ostatnich 20 lat, w tym trwającą pandemię COVID-19.

W ciągu ostatnich 20 lat miały miejsce trzy epidemie ciężkich koronawirusów: SARS-CoV prowadzący do zespołu ciężkiej ostrej niewydolności oddechowej, który powstał w Chinach w 2002 r. i zabił ponad 800 osób; MERS-CoV prowadzący do zespołu oddechowego na Bliskim Wschodzie, w którym zginęło ponad 850 osób; i SARS CoV-2 co doprowadziło do COVID-19, który zabił 3.8 miliona ludzi.


wewnętrzna grafika subskrypcji


Ale to badanie ewolucji ludzkiego genomu ujawniło kolejną dużą epidemię koronawirusa, która wybuchła tysiące lat wcześniej.

„To jak znajdowanie skamieniałych śladów dinozaurów zamiast bezpośredniego znajdowania skamieniałych kości” – mówi David Enard, profesor na wydziale ekologii i biologii ewolucyjnej na Uniwersytecie w Arizonie. „Nie znaleźliśmy starożytnego wirusa bezpośrednio – zamiast tego znaleźliśmy sygnatury doboru naturalnego, który nałożył na ludzkie genomy w czasie starożytnej epidemii”.

Śledzenie epidemii koronawirusa

Zespół zsyntetyzował zarówno białka ludzkie, jak i SARS-CoV-2 bez użycia żywych komórek i wykazał, że oddziałują one bezpośrednio i specyficznie, co wskazuje na konserwatywny charakter mechanizmu wykorzystywanego przez koronawirusy do inwazji komórek.

Współczesne genomy człowieka zawierają informacje ewolucyjne sięgające setek tysięcy lat, w tym adaptacje fizjologiczne i immunologiczne, które umożliwiły ludziom przetrwanie nowych zagrożeń, w tym wirusów.

Wyniki ujawniły, że przodkowie ludzi z Azji Wschodniej doświadczyli epidemii choroby wywołanej przez koronawirusa podobnej do COVID-19. Mieszkańcy Azji Wschodniej pochodzą z obszaru, który jest obecnie Chinami, Japonią, Mongolią, Koreą Północną, Koreą Południową i Tajwanem.

Aby zaatakować komórki, wirus musi przyłączyć się i wchodzić w interakcje z określonymi białkami wytwarzanymi przez komórkę gospodarza, znanymi jako wirusowe białka oddziałującelub VIP-y. Naukowcy odkryli oznaki adaptacji w 42 różnych ludzkich genach kodujących VIP, co sugeruje, że przodkowie współczesnych Azjatów Wschodniej byli po raz pierwszy narażeni na koronawirusy ponad 20,000 XNUMX lat temu.

„Odkryliśmy, że 42 VIPy są aktywne przede wszystkim w płucach – tkance najbardziej dotkniętej koronawirusami – i potwierdziliśmy, że wchodzą w bezpośrednią interakcję z wirusem leżącym u podstaw obecnej pandemii” – mówi pierwsza autorka, Yassine Souilmi z Wydziału Nauk Biologicznych Uniwersytetu w Adelajdzie.

Oprócz VIP, które znajdują się na powierzchni komórki gospodarza i są wykorzystywane przez koronawirusy do wchodzenia do komórki, wirusy wchodzą w interakcje z wieloma innymi białkami komórkowymi.

„Odkryliśmy, że te ludzkie geny, które kodują białka, które zapobiegają lub pomagają wirusowi namnażać się, doświadczyły o wiele bardziej naturalnej selekcji około 25,000 XNUMX lat temu, niż można by się spodziewać” – mówi Enard.

Sygnały genetyczne koronawirusa Telltale

Praca pokazuje, że w trakcie epidemii selekcja faworyzowała pewne warianty ludzkich genów biorących udział w interakcjach wirus-komórka, które mogły prowadzić do łagodniejszej choroby. Badanie „śladów” pozostawionych przez starożytne wirusy może pomóc naukowcom lepiej zrozumieć, w jaki sposób genomy różnych populacji ludzkich przystosowały się do wirusów, które stały się ważnym motorem ewolucji człowieka.

Inne niezależne badania wykazały, że mutacje w genach VIP mogą pośredniczyć w podatności na koronawirusa, a także w nasileniu objawów COVID-19. Kilka VIPów jest obecnie wykorzystywanych w leczeniu farmakologicznym COVID-19 lub bierze udział w badaniach klinicznych dotyczących dalszego rozwoju leków.

„Nasze przeszłe interakcje z wirusami pozostawiły charakterystyczne sygnały genetyczne, które możemy wykorzystać do identyfikacji genów wpływających na infekcje i choroby we współczesnych populacjach, a także mogą informować o wysiłkach związanych ze zmianą przeznaczenia leków i opracowywaniem nowych metod leczenia” – mówi współautor Ray Tobler ze szkoły Uniwersytetu w Adelajdzie. Nauk Biologicznych.

„Odkrywając geny, na które wcześniej wpłynęły historyczne epidemie wirusowe, nasze badanie wskazuje na obietnicę ewolucyjnych analiz genetycznych jako nowego narzędzia w walce z epidemiami przyszłości” – mówi Souilmi.

Autorzy badania twierdzą, że ich badania mogą pomóc w identyfikacji wirusów, które wywołały epidemie w odległej przeszłości i mogą to uczynić w przyszłości. Badania takie jak ich pomagają naukowcom sporządzić listę potencjalnie niebezpiecznych wirusów, a następnie opracować diagnostykę, szczepionki i leki na wypadek ich powrotu.

Artykuł pojawi się w Current Biology.

Źródło: University of Arizona

O autorze

Daniel Stolte, Uniwersytet Arizony

Powiązane książki:

Ciało utrzymuje wynik: mózg, umysł i ciało w leczeniu traumy

przez Bessela van der Kolka

Ta książka bada powiązania między traumą a zdrowiem fizycznym i psychicznym, oferując spostrzeżenia i strategie leczenia i powrotu do zdrowia.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

Oddech: nowa nauka o utraconej sztuce

przez Jamesa Nestora

Ta książka bada naukę i praktykę oddychania, oferując spostrzeżenia i techniki poprawy zdrowia fizycznego i psychicznego.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

Paradoks roślin: ukryte zagrożenia w „zdrowej” żywności, które powodują choroby i przyrost masy ciała

przez Stevena R. Gundry'ego

Ta książka bada powiązania między dietą, zdrowiem i chorobami, oferując spostrzeżenia i strategie poprawy ogólnego stanu zdrowia i dobrego samopoczucia.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

Kod odpornościowy: nowy paradygmat prawdziwego zdrowia i radykalnego przeciwdziałania starzeniu się

autorstwa Joela Greene'a

Ta książka oferuje nowe spojrzenie na zdrowie i odporność, opierając się na zasadach epigenetyki i oferując spostrzeżenia i strategie optymalizacji zdrowia i starzenia się.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

Kompletny przewodnik po poście: uzdrawiaj swoje ciało poprzez post przerywany, co drugi dzień i przedłużony

autorstwa dr Jasona Funga i Jimmy'ego Moore'a

Ta książka bada naukę i praktykę postu, oferując spostrzeżenia i strategie poprawy ogólnego stanu zdrowia i dobrego samopoczucia.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

Ten artykuł pierwotnie ukazał się w Futurity