По данным исследователей, эпидемия коронавируса разразилась в регионе Восточной Азии более 20,000 лет назад.
Они обнаружили, что следы вспышки очевидны в генетическом составе людей из этой области.
Исследователи проанализировали геномы более 2,500 современных людей из 26 популяций по всему миру, чтобы лучше понять, как люди адаптировались к историческим вспышкам коронавируса.
Команда использовала вычислительные методы, чтобы обнаружить генетические следы адаптации к коронавирусам, семейству вирусов, ответственному за три крупные вспышки за последние 20 лет, включая продолжающуюся пандемию COVID-19.
За последние 20 лет произошло три вспышки эпидемических тяжелых коронавирусов: SARS-CoV, приведший к тяжелому острому респираторному синдрому, который возник в Китае в 2002 году и унес жизни более 800 человек; БВРС-КоВ привел к ближневосточному респираторному синдрому, в результате которого погибло более 850 человек; а также ТОРС-коронавирус-2 что привело к COVID-19, в результате которого погибло 3.8 миллиона человек.
Но это исследование эволюции генома человека показало, что за тысячи лет до этого разразилась еще одна крупная эпидемия коронавируса.
«Это похоже на поиск окаменелых следов динозавра вместо непосредственного поиска окаменелых костей», - говорит Дэвид Энард, профессор кафедры экологии и эволюционной биологии Университета Аризоны. «Мы не нашли древний вирус напрямую - вместо этого мы нашли следы естественного отбора, который он наложил на человеческие геномы во время древней эпидемии».
Отслеживание вспышки коронавируса
Команда синтезировала белки человека и SARS-CoV-2 без использования живых клеток и показала, что они взаимодействуют напрямую и конкретно указывают на консервативный характер механизма, который коронавирусы используют для вторжения в клетки.
Современные человеческие геномы содержат эволюционную информацию, восходящую к сотням тысяч лет назад, включая физиологические и иммунологические адаптации, которые позволили людям пережить новые угрозы, включая вирусы.
Результаты показали, что предки жителей Восточной Азии пережили эпидемию заболевания, вызванного коронавирусом, похожего на COVID-19. Люди из Восточной Азии происходят из тех регионов, которые сейчас являются Китаем, Японией, Монголией, Северной Кореей, Южной Кореей и Тайванем.
Чтобы проникнуть в клетки, вирус должен прикрепляться и взаимодействовать со специфическими белками, продуцируемыми клеткой-хозяином, известными как белки, взаимодействующие с вирусами, или VIP-персон. Исследователи обнаружили признаки адаптации в 42 различных генах человека, кодирующих VIP, предполагая, что предки современных жителей Восточной Азии впервые подверглись воздействию коронавирусов более 20,000 лет назад.
«Мы обнаружили, что 42 VIP в основном активны в легких - ткани, наиболее пораженной коронавирусом, - и подтвердили, что они напрямую взаимодействуют с вирусом, лежащим в основе текущей пандемии», - говорит первый автор Яссин Суилми из Школы биологических наук Университета Аделаиды.
В дополнение к VIP, которые расположены на поверхности клетки-хозяина и используются коронавирусами для проникновения в клетку, вирусы, оказавшись внутри, взаимодействуют со многими другими клеточными белками.
«Мы обнаружили, что те человеческие гены, которые кодируют белки, которые либо предотвращают, либо помогают вирусу размножаться, около 25,000 XNUMX лет назад испытали гораздо больший естественный отбор, чем вы обычно ожидаете», - говорит Энард.
Контрольные генетические сигналы коронавируса
Работа показывает, что в ходе эпидемии отбор благоприятствовал определенным вариантам человеческих генов, участвующих во взаимодействиях вирус-клетка, которые могли привести к менее тяжелому заболеванию. Изучение «следов», оставленных древними вирусами, может помочь исследователям лучше понять, как геномы различных человеческих популяций адаптировались к вирусам, которые стали важными двигателями эволюции человека.
Другие независимые исследования показали, что мутации в генах VIP могут опосредовать восприимчивость к коронавирусу, а также тяжесть симптомов COVID-19. И несколько VIP-препаратов в настоящее время либо используются для лечения COVID-19, либо проходят клинические испытания для дальнейшей разработки лекарств.
«Наши прошлые взаимодействия с вирусами оставили характерные генетические сигналы, которые мы можем использовать для выявления генов, влияющих на инфекции и болезни в современных популяциях, и можем информировать о попытках перепрофилирования лекарств и разработке новых методов лечения», - говорит соавтор Рэй Тоблер из школы Университета Аделаиды. биологических наук.
«Обнаружив гены, на которые ранее повлияли исторические вирусные вспышки, наше исследование указывает на перспективность эволюционного генетического анализа как нового инструмента в борьбе со вспышками в будущем», - говорит Суилми.
Авторы исследования говорят, что их исследование может помочь идентифицировать вирусы, которые вызывали эпидемии в далеком прошлом и могут сделать это в будущем. Подобные исследования помогают исследователям составить список потенциально опасных вирусов, а затем разработать средства диагностики, вакцины и лекарства на случай их возвращения.
Документ появляется в Current Biology.
Источник: Университет штата Аризона
Об авторе
Похожие книги:
Тело ведет счет: мозг, разум и тело в исцелении травмы
Бессель ван дер Колк
Эта книга исследует связи между травмой и физическим и психическим здоровьем, предлагая идеи и стратегии для исцеления и восстановления.
Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа
Дыхание: новая наука об утерянном искусстве
Джеймс Нестор
Эта книга исследует науку и практику дыхания, предлагая идеи и методы для улучшения физического и психического здоровья.
Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа
Парадокс растений: скрытые опасности «здоровой» пищи, вызывающие болезни и увеличение веса
Стивен Р. Гандри
Эта книга исследует связи между диетой, здоровьем и болезнями, предлагая идеи и стратегии для улучшения общего состояния здоровья и хорошего самочувствия.
Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа
Код иммунитета: новая парадигма настоящего здоровья и радикального омоложения
Джоэл Грин
Эта книга предлагает новый взгляд на здоровье и иммунитет, опираясь на принципы эпигенетики и предлагая идеи и стратегии для оптимизации здоровья и старения.
Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа
Полное руководство по голоданию: исцелите свое тело с помощью прерывистого, чередующегося и длительного голодания
д-р Джейсон Фанг и Джимми Мур
Эта книга исследует науку и практику голодания, предлагая идеи и стратегии для улучшения общего состояния здоровья и хорошего самочувствия.
Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа
Эта статья изначально была опубликована на сайте Futurity
