Omicron’un Radikal Evrimi

SULTAN

Global Mod
Global Mod
Hemşireler ve doktorlar rekor kıran bir Omicron vakası dalgasıyla mücadele ederken, evrimsel biyologlar da kendi başlarına bir mücadele içindedirler: bu dünyaya hakim olan varyantın nasıl ortaya çıktığını bulmak.

Omicron varyantı Kasım ayında Güney Afrika’da çıktığında, bilim adamları onun genetik yapısı karşısında şaşkına döndüler. Daha önceki varyantlar, koronavirüsün orijinal Wuhan versiyonundan bir düzine veya iki mutasyonla farklılık gösterirken, Omicron 53’e sahipti – viral evrimde şok edici derecede büyük bir sıçrama.

Geçen hafta çevrimiçi olarak yayınlanan bir çalışmada, uluslararası bir bilim insanı ekibi gizemi daha da derinleştirdi. Bu mutasyonların 13’ünün nadiren diğer koronavirüslerde bulunduğunu ve bunların Omicron’a zararlı olması gerektiğini öne sürdüler. Bunun yerine, uyum içinde hareket ederken, bu mutasyonlar, Omicron’un en temel işlevlerinden bazılarının anahtarı gibi görünmektedir.


Şimdi araştırmacılar, Omicron’un normal evrim kurallarına nasıl meydan okuduğunu ve bu mutasyonları böylesine başarılı bir hastalık vektörü haline getirmek için nasıl kullandığını anlamaya çalışıyorlar.


Yeni çalışma üzerinde çalışan Cape Town Üniversitesi’nden virolog Darren Martin, “Burada birinin çözmesi gereken bir gizem var” dedi.

Mutasyonlar, bir koronavirüsün varlığının düzenli bir parçasıdır. Bir virüs hücrenin içinde her çoğaldığında, hücrenin genlerinin kusurlu bir kopyasını oluşturması için küçük bir şans vardır. Bu mutasyonların çoğu, yeni virüsleri kusurlu hale getirecek ve diğer virüslerle rekabet edemeyecektir.

Ancak bir mutasyon bir virüsü de iyileştirebilir. Örneğin virüsün hücrelere daha sıkı yapışmasını veya daha hızlı çoğalmasını sağlayabilir. Yararlı bir mutasyonu miras alan virüsler, diğerlerini geride bırakabilir.

2020’nin çoğunda bilim adamları, dünyadaki farklı koronavirüs soylarının yavaş yavaş bir avuç mutasyon aldığını keşfetti. Evrimsel süreç, yılın sonuna kadar yavaş ve istikrarlıydı.


Aralık 2020’de İngiliz araştırmacılar, bir yıl önce Wuhan’da izole edilen orijinal koronavirüste bulunmayan 23 mutasyonu taşıyan İngiltere’de yeni bir varyant keşfetmek için sarsıldı.

Daha sonra Alpha olarak adlandırılan bu varyant, kısa sürede dünya çapında hakimiyet kazandı. 2021 boyunca, diğer hızlı yayılan varyantlar ortaya çıktı. Bazıları belirli ülkeler veya kıtalarla sınırlı kalırken, Delta varyantı, 20 farklı mutasyonla Alfa’yı devirdi ve yaz boyunca baskın hale geldi.

Sonra iki kattan fazla mutasyonla Omicron geldi. Omicron gün ışığına çıkar çıkmaz, Dr. Martin ve meslektaşları, 53 mutasyonunu diğer koronavirüslerinkilerle karşılaştırarak varyantın radikal evrimini yeniden yapılandırmaya başladılar. Bazı mutasyonların Omicron, Delta ve diğer varyantlar tarafından paylaşılması, onların birkaç kez ortaya çıktıklarını ve doğal seçilimin onları tekrar tekrar tercih ettiğini düşündürdü.

Ancak bilim adamları, Omicron’un yüzeyini süsleyen ve hücrelere tutunmasını sağlayan “sivri uçlu” proteine baktıklarında çok farklı bir model buldular.

Omicron’un spike geninde 30 mutasyon var. Araştırmacılar, 13 tanesinin diğer koronavirüslerde – hatta yarasalarda bulunan uzak viral kuzenlerinde bile – olağanüstü derecede nadir olduğunu buldular. 13’ten bazıları, bilim adamlarının pandemi boyunca sıraladığı milyonlarca koronavirüs genomunda daha önce hiç görülmemişti.

Omikron örnekleri, Aralık ayında Güney Afrika, Elandsdoorn’daki Ndlovu Araştırma Merkezi’nde genomik dizileme için hazırlanıyor. Kredi. . . Jerome Delay/Associated Press

Bir mutasyon virüs için faydalı olsaydı, hatta nötr olsaydı, bilim adamları bunun örneklerde daha sık ortaya çıkmasını beklerdi. Ancak nadiren veya tamamen yoksa, bu genellikle virüse zararlı olduğunun ve çoğalmasını engellediğinin bir işaretidir.


“Bu kalıbı gördüğünüzde, size çok yüksek sesle ve çok net bir şey söylüyor,” dedi Dr. Martin. “Bu sitelerde bir değişikliği sürdüren herhangi bir şey muhtemelen kusurlu olacak ve çok uzun süre hayatta kalamayacak ve yok olacak. ”

Yine de Omicron bu mantığı hiçe sayıyordu. Dr. Martin, “Omicron tam olarak ölmedi,” dedi. “Daha önce gördüğümüz hiçbir şeye benzemiyordu. ”

Bu 13 mutasyonu daha da ilgi çekici yapan şey, Omicron’un sivri ucuna rastgele serpilmemeleridir. Her biri proteinin küçük bir bölümünü değiştiren üç küme oluştururlar. Ve bu üç alanın her biri, Omicron’u benzersiz yapan şeyin büyük bir bölümünü oynuyor.

Kümelerden ikisi, ucunun yakınındaki sivri ucu değiştirerek insan antikorlarının virüse yapışmasını ve onu hücrelerden uzak tutmasını zorlaştırıyor. Sonuç olarak, Omicron, aşılardan veya önceki bir Covid enfeksiyonundan antikorları olan kişilere bile bulaştırmada iyidir.

Üçüncü mutasyon kümesi, tepeyi tabanına daha yakın hale getirir. Füzyon alanı olarak bilinen bu bölge, sivri ucun ucu bir hücreye bağlandığında harekete geçerek virüsün genlerini yeni konağının içine iletmesini sağlar.

Tipik olarak, koronavirüsler bir hücre zarıyla birleşmek için füzyon alanını kullanır. Genleri daha sonra hücrenin derinliklerine doğru yüzebilir.

Ancak Omicron’un füzyon alanı genellikle farklı bir şey yapar. Tüm virüs hücre zarına karışmak yerine, hücre içinde bir balon oluşturmak için sıkışan bir tür hücresel bataklıkta yutulur. Virüs balonun içinde yakalandıktan sonra kırılarak genlerini serbest bırakabilir.


Enfeksiyona giden bu yeni yol, Omicron’un neden Delta’dan daha az şiddetli olduğunu açıklamaya yardımcı olabilir. Üst solunum yolundaki hücreler, Omicron’u kabarcıklar halinde kolayca yutabilir. Ancak, Covid’in yaşamı tehdit eden hasara neden olabileceği akciğerlerin derinliklerinde, koronavirüslerin hücrelere kaynaşması gerekiyor ve Omicron bunu pek iyi yapmıyor.


Koronavirüs Ortaya Çıktı

Dünyanın dört bir yanındaki bilim adamları, koronavirüsün ayrıntılı görüntülerini ele geçirdi.


Bu üç bölge, Omicron’un başarısı için önemli görünüyor. Bu, bu 13 mutasyonun Omicron’dan önce çok nadir görülmesini daha da şaşırtıcı hale getiriyor.


Koronavirüs Pandemisi: Bilinmesi Gereken Temel Şeyler

<saat/>

Kart 1 / 4


Omicron geri çekiliyor. ABD hâlâ hastanelerin bunalmış durumda olmasına ve günde 2.000’den fazla ölümle karşı karşıya olmasına rağmen, ülke genelinde yeni vakalar düşmeye başladıkça cesaret verici işaretler ortaya çıkıyor. Dünya Sağlık Örgütü, varyantın “istikrar için makul bir umut” sunduğunu söyledi. ”


New York maske yetkisi. Bir temyiz mahkemesi yargıcı, New York başsavcısının, eyaletin maske yetkisini ortadan kaldıran bir alt mahkeme kararını geçici olarak bloke etme talebini kabul etti. Hükümet Kathy Hochul tarafından Aralık ayında yenilenen ve şu anda yürürlükte olan kural, tüm kapalı halka açık yerlerde maske veya aşı kanıtı gerektiriyor.


Dünya çapında. Avrupa Birliği, blok içinde seyahat eden ve aşılanmış veya virüsten kurtulmuş sakinlerin test veya karantina gibi ek kısıtlamalarla karşılaşmamalarını tavsiye etti. Çin’de yetkililer, Olimpiyat katılımcılarını ülkenin geri kalanından izole etmek için kurulmuş bir balonun içinde bir vaka bildirdi.


Güvende kalmak. Covid’i yaymak konusunda endişeli misiniz? Ne zaman test edileceği, hangi maskenin seçileceği ve evde virüs testlerinin nasıl kullanılacağıyla ilgili bazı temel yönergeleri izleyerek kendinizi ve başkalarını güvende tutun. İşte koronavirüs için pozitif test ederseniz yapmanız gerekenler.


Dr. Martin ve meslektaşları, sebebin “epistasis” olduğundan şüpheleniyorlar: mutasyonların kendi başlarına zararlı olmalarına, ancak bir araya geldiklerinde faydalı olmalarına neden olabilen evrimsel bir fenomen.

Omicron, olağandışı koşullar altında evrimleşerek 13 kötü mutasyondan oluşan bir grubu kendi lehine çevirmiş olabilir. Bir olasılık, H.I.V. hastası gibi özellikle zayıf bir bağışıklık sistemi olan bir kişinin vücudunda uzun bir süre kaldıktan sonra ortaya çıkmış olmasıdır. Kronik Covid enfeksiyonu olan kişiler, birçok nesil koronavirüse ev sahipliği yapan evrimsel laboratuvarlar haline gelebilirler.

Evrim, böyle bir konakta birkaç günde veya haftada bir sağlıklı bir insandan diğerine atlamaktan çok daha farklı bir şekilde ortaya çıkabilir.

Temple Üniversitesi’nde evrimsel biyolog ve yeni çalışmanın yazarı olan Sergei Pond, “Artık bu bireye sıkıştı, bu yüzden aniden normalde yapmayacağı şeyleri yapıyor” dedi.


Bağışıklığı baskılanmış bir konakçı çok fazla antikor üretmediğinden, çoğalmak üzere birçok virüs bırakılır. Ve antikorlara direnen yeni mutant virüsler çoğalabilir.

Bir virüsün antikorlardan kaçmasına izin veren bir mutasyon mutlaka avantajlı değildir. Örneğin, virüsün uç proteinini kararsız hale getirerek hücreye hızla tutunmasını engelleyebilir. Ancak bağışıklık sistemi zayıf olan birinin içinde virüsler, ani yükselişi tekrar stabilize eden yeni bir mutasyon kazanabilir.

Dr. Pond, Omicron’un sağlıklı insanlar arasında fevkalade iyi yayılmasını sağlamak için doğru mutasyon kombinasyonuyla bir başak proteini geliştirene kadar benzer mutasyonların aynı kişide tekrar tekrar inşa edilebileceğini düşünüyor.

Çalışmaya dahil olmayan British Columbia Üniversitesi’nden evrimsel bir biyolog olan Sarah Otto, “Kesinlikle makul görünüyor” dedi. Ancak bilim insanlarının alternatif açıklamaları ekarte etmek için hala deneyler yapması gerektiğini söyledi.

Örneğin, 13 sivri mutasyonun Omicron’a hiçbir fayda sağlamaması mümkündür. Bunun yerine, diğer sivri mutasyonlardan bazıları Omicron’u başarılı kılıyor olabilir ve 13’ü tam anlamıyla gezintiye çıkmış durumda.

Dr. Otto, “Daha önce zararlı olan tüm bu mutasyonların uyarlanabilir bir şekilde tercih edildiğini belirtmek için verileri yorumlama konusunda dikkatli olurdum” dedi.

Dr. Pond, hipotezinin hala bazı büyük boşluklara sahip olduğunu da kabul etti. Örneğin, kronik bir enfeksiyon sırasında Omicron’un hücrelere girmek için yeni “kabarcık” yönteminden neden bir avantaj elde ettiği açık değil.

Dr. Pond, “Sadece hayal gücümüz yok,” dedi.

U.C.L.A.’de çalışmaya dahil olmayan bir hastalık ekoloğu olan James Lloyd-Smith, araştırmanın, yakın zamanda ortaya çıkmış olsa bile, bir virüsün evrimini yeniden yapılandırmanın ne kadar zor olduğunu ortaya koyduğunu söyledi. “Doğa kesinlikle bizi alçakgönüllü tutmak için üzerine düşeni yapıyor” dedi.
 
Üst