在過(guò)去的幾年里,新冠病毒已迫使人類細(xì)胞無(wú)數(shù)次復(fù)制其遺傳密碼,并且在此過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤。這些錯(cuò)誤或突變是新變體的原材料?茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn),變體中近一半的基因序列在被稱為K417、E484和N501的位置包含3個(gè)突變。
所有這些變化都會(huì)調(diào)整病毒的同一部分,即受體結(jié)合域,這使得新冠病毒能夠通過(guò)鎖定人類細(xì)胞的ACE2蛋白來(lái)感染人類細(xì)胞。這種組合的廣泛存在表明,這些突變能為病毒提供單一變化無(wú)法實(shí)現(xiàn)的好處。研究人員梳理出了這3種突變中的每一種單獨(dú)和組合的優(yōu)缺點(diǎn)。
研究人員分析了細(xì)胞產(chǎn)生結(jié)構(gòu)域的能力,以及該結(jié)構(gòu)域的穩(wěn)定性、與ACE2結(jié)合的能力和逃避抗體的能力。結(jié)果表明,每個(gè)突變都會(huì)增強(qiáng)這些特征中的至少一個(gè),但要付出一定的代價(jià)。
K417的變化增加了結(jié)構(gòu)域的產(chǎn)生和穩(wěn)定性,同時(shí)也提高了其逃避一種抗體的能力。但是它也降低了域附加到ACE2的能力。其他兩個(gè)突變具有不同的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)。
當(dāng)所有這些變化放在一起時(shí),這些變化減輕了彼此的負(fù)面影響。具有所有3種突變的域可緊密結(jié)合ACE2并逃避兩種類型的抗體,產(chǎn)生的水平與原始病毒相似,并且同樣穩(wěn)定。
研究人員表示,通過(guò)揭示自然選擇如何有利于突變組合的細(xì)節(jié),為人們提供了對(duì)病毒進(jìn)化的新見(jiàn)解。