Омикронный вариант SARS-CoV-2 отличается от предыдущих вариантов SARS-CoV-2 в результате адаптивной эволюции, при которой полезные мутации передаются будущим поколениям путем естественного отбора, а не путем рекомбинации между предыдущими вариантами. большой интернациональный коллектив исследователей. Исследование, которое недавно было опубликовано в журнале Nature , является первым, в котором описывается геномный профиль омикрон и исследуется происхождение варианта.
«Мы видели, как SARS-CoV-2 генерирует три основных варианта — альфа, дельта и омикрон — примерно за 16 месяцев, что очень удивительно, потому что другие вирусы не совершают таких повторяющихся больших эволюционных скачков», — сказал Мацей Бони, доцент биологии. , Penn State, который руководил анализом рекомбинации для этого глобального сотрудничества. «Последний вариант — омикрон — необычен из-за еще большего скачка, который он совершил в эволюции своего шиповидного белка».
Бони отметил, что по сравнению с предыдущими вариантами шиповидный белок омикрон имеет более 30 мутаций, многие из которых, как известно, влияют на нейтрализацию антител хозяина.
«Учитывая, что омикрон сделал такой большой скачок вперед с точки зрения эволюции, мы хотели выяснить, почему и как это могло произойти», — сказал он.
Для этого команда, возглавляемая Центром эпидемического реагирования и инноваций в Южной Африке, проанализировала все 686 последовательностей омикронов, которые были доступны к 7 декабря 2021 года. Они обнаружили, что омикрон относится к линии B.1.1, которая также включает альфа-вариант. Интересно, что команда обнаружила, что омикрон генетически отличается от альфы, а также от любых других известных интересных вариантов.
«Это означает, что, хотя омикрон принадлежит к той же линии, что и альфа-вариант, он изменился до такой степени, что практически неузнаваем как двоюродный брат или племянник альфа-варианта», — сказал Бони. «Когда геном омикрон был впервые секвенирован, стало ясно, что этот вирус может фенотипически сильно отличаться от предыдущих вариантов SARS-CoV-2, с которыми мы были знакомы».
Чтобы определить, когда впервые появился вариант омикрон, команда использовала технику, называемую байесовским филогенетическим анализом с временной калибровкой. Они подсчитали, что датой появления самого последнего общего предка всех омикронов было начало октября 2021 года.
Затем команда применила анализ селекции к последовательностям 686 омикронов и обнаружила доказательства положительного естественного отбора во многих генах, поскольку вариант отделился от других линий B.1.1. «Это открытие привело нас к выводу, что адаптивная эволюция сыграла значительную роль в раннем появлении и становлении омикронов», — сказал Бони. «Это открытие предполагает, что омикрон, вероятно, является результатом эволюционного процесса, в результате которого был создан вирус с высокой степенью передачи, который частично уклоняется от наших реакций антител».
Кроме того, открытие исключило рекомбинацию предыдущих вариантов происхождения омикрон.
«Мы не нашли убедительных доказательств того, что омикрон является рекомбинантом предыдущих вариантов SARS-CoV-2», — сказал Бони.
Команда действительно обнаружила, что некоторые образцы омикрона демонстрировали слабые доказательства того, что они унаследовали генетический материал от дельта-вируса, но статистический анализ не мог исключить случайность или небольшие ошибки секвенирования как причины этого любопытного сигнала рекомбинации.
«Учитывая недавнюю дезинформацию о том, что варианты омикрон и дельта рекомбинировали для создания суперварианта «дельтакрон» , важно отметить, что такая рекомбинация на самом деле возможна, но в настоящее время нет никаких доказательств того, что это произошло», — сказал Бони. . «Кроме того, если это действительно произойдет, неизвестно, какими будут свойства такого вируса с точки зрения его способности передавать и/или вызывать тяжелое заболевание, среди прочих факторов».
