معلومة

لماذا يتطابق تسلسل بروتين 2019-nCoV في قاعدة بيانات NCBI مع بروتين تم تقديمه في 2018؟

لماذا يتطابق تسلسل بروتين 2019-nCoV في قاعدة بيانات NCBI مع بروتين تم تقديمه في 2018؟



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

يبدو أن هناك القليل من نظرية المؤامرة التي تختمر على بعض البيانات في قاعدة بيانات NCBI ، وليس لدي المعرفة اللازمة لفهمها.

يذهب بشكل أساسي على النحو التالي:

  1. انتقل إلى NCBI BLAST
  2. انقر على زر انفجار البروتين الكبير
  3. أدخل AVP78033 في مربع البحث الرئيسي وانقر فوق بلاست
  4. انقر على النتيجة الأولى التي تظهر تطابقًا بنسبة 100٪ وانقر على "مشاهدة 5 عناوين أخرى" في الإدخال الأول

هذا يدل على أن البحث هو تطابق كامل لملف فيروس كورونا بات شبيه بالسارس بروتين من ورقة بحثية 2018 ، لـ فيروس الالتهاب الرئوي سوق المأكولات البحرية ووهان (الذي يشير موقع NCIS إلى أنه اسم مستعار لـ 2019-nCoV) ول فيروس كورونا الخفافيش من 29 يناير 2020.

سؤالي هو - لماذا بروتين من فيروس كورونا بات شبيه بالسارس و 2019-nCoV يظهران كمباراة مثالية لبعضهما البعض؟ هل هذا يعني أن 2019-nCoV قد يكون في الواقع فيروسًا كورونا تم اكتشافه مسبقًا بدأ مؤخرًا في إصابة البشر؟ أو هل يمكن أن تكون عينة تم جمعها مؤخرًا من ووهان قد تم تحديدها بشكل خاطئ على أنها 2019-nCoV عندما تكون في الواقع نفس الفيروس التاجي من تقديم 2018؟

يبدو أن النقر حول الروابط الموجودة على هذا الموقع يؤدي إلى ظهور عشرات الصفحات المتشابهة ولكن المختلفة التي لا أملك المعرفة اللازمة لتمييزها ، لكن عمود الدخول من نتائج البحث الموضحة أعلاه يحتوي على رابط لهذه الصفحة ، والتي تقول إنها كذلك مرجع مؤقت ويقر بأنه مطابق لفيروس كورونا الخفافيش:

التسوية المؤقتة: لم يخضع هذا السجل بعد لمراجعة NCBI النهائية. التسلسل المرجعي مطابق لـ QHD43418. تمت إضافة التعليق التوضيحي باستخدام التماثل إلى SARSr-CoV NC_004718.3.

هل يمكن لشخص يفهم هذه الأشياء فعلاً أن يفهم هذا؟


2019-nCoV يكون فيروس نشأ من الخفافيش (على الأقل هذه هي الفرضية الحالية). يُظهر تشابهًا بنسبة 96 ٪ مع تسلسل BatCoV RaTG13 (انظر المرجع 1) ، مما يدل على أصله.

لا يزال 87،99٪ مطابقًا لـ "فيروس كورونا الشبيه بسارس بات" ، وهو ما يفسر الإصابة التي وجدتها وليست غير متوقعة ، حيث ترتبط هذه الفيروسات ارتباطًا وثيقًا (انظر المرجع 2).

ترتبط هذه الفيروسات ارتباطًا وثيقًا ، لذلك لا أتوقع الكثير من الاختلافات على الإطلاق. ثم يمكن أن تكون بروتينات الغلاف مهمة لوظيفة / بنية الفيروس ، لذلك قد تحدث طفرات أقل تكرارًا. وإذا حدثت ، فأنا أتوقع فقط تغييرات قليلة بمرور الوقت ، لذلك مع مرور هذا الوقت القليل ، ربما لم يتم رؤية أي طفرة بعد. بالإضافة إلى ذلك ، بسبب التكرار الناجم عن انحلال الكودون ، لا تُترجم كل طفرة في المادة الجينومية إلى تغييرات في البروتين.

مراجع:

  1. يرفض التحليل التطوري الكامل للجينوم لفيروس كورونا الجديد (2019-nCoV) فرضية الظهور كنتيجة لحدث إعادة التركيب الأخير
  2. التوصيف الجينومي وعلم الأوبئة لفيروس كورونا الجديد 2019: الآثار المترتبة على أصول الفيروس وربط المستقبلات

لماذا يتطابق تسلسل بروتين 2019-nCoV في قاعدة بيانات NCBI مع بروتين تم تقديمه في 2018؟ - مادة الاحياء


(أكمل الخادم تنبؤات 627218 بروتينًا مقدمة من 151212 مستخدمًا من 158 دولة)
(تم تحديث مكتبة القوالب في 2021/06/22)

I-TASSER (صقل ASSEmbly للترابط التكراري) هو نهج هرمي للتنبؤ ببنية البروتين والتعليق التوضيحي للوظيفة القائمة على الهيكل. يحدد أولاً القوالب الهيكلية من PDB من خلال نهج الترابط المتعدد LOMETS ، مع نماذج ذرية كاملة الطول تم إنشاؤها بواسطة عمليات محاكاة تجميع شظية قائمة على القوالب التكرارية. ثم يتم اشتقاق الرؤى الوظيفية للهدف عن طريق إعادة ربط النماذج ثلاثية الأبعاد من خلال قاعدة بيانات وظائف البروتين BioLiP. تم تصنيف I-TASSER (باسم "Zhang-Server") كخادم رقم 1 للتنبؤ ببنية البروتين في تجارب CASP7 و CASP8 و CASP9 و CASP10 و CASP11 و CASP12 و CASP13 و CASP14 على مستوى المجتمع. تم تصنيفها أيضًا على أنها الأفضل في التنبؤ بالوظائف في CASP9. الخادم قيد التطوير النشط بهدف توفير هيكل البروتين الأكثر دقة وتنبؤات الوظائف باستخدام أحدث الخوارزميات. يرجى الإبلاغ عن المشكلات والأسئلة على لوحة رسائل I-TASSER وسيقوم مطورونا بدراسة الأسئلة والإجابة عليها وفقًا لذلك. (>> المزيد حول الخادم.)

نظرًا لانقطاع التيار الكهربائي وفشل خادم الويب ، فإن I-TASSER غير متاح حاليًا للاستخدام. نحن نعمل على استعادة النظام الذي سيعود في الأسبوع الأول من شهر مارس تقريبًا. نأسف للإزعاج الذي قد يسببه هذا الأمر.


لماذا يتطابق تسلسل بروتين 2019-nCoV في قاعدة بيانات NCBI مع بروتين تم تقديمه في 2018؟ - مادة الاحياء

8 ساعات بسبب الصيانة في مركز البيانات الخاص بنا. يمكن أن يكون هذا الفاصل الزمني أقصر اعتمادًا على تقدم العمل. نحن نعتذر عن أي شيء غير مناسب. *** --> *** سيتم إيقاف DAVID من الساعة 5 مساءً بتوقيت شرق الولايات المتحدة يوم الجمعة 6/24/2011 إلى الساعة 3 مساءً بتوقيت شرق الولايات المتحدة يوم الأحد 6/26/2011 بسبب الصيانة في مركز البيانات الخاص بنا. يمكن أن يكون هذا الفاصل الزمني أقصر اعتمادًا على تقدم العمل. نحن نعتذر عن أي شيء غير مناسب. *** --> *** نقبل حاليًا مستخدمي الإصدار التجريبي لخدمة الويب DAVID الجديدة التي تتيح الوصول إلى DAVID من لغات برمجة مختلفة. يرجى الاتصال بنا للحصول على الوصول. *** --> *** تم تغيير تعيين رمز الجينات لتحميل القائمة وتحويلها. يرجى الاطلاع على إعلان منتدى DAVID للحصول على التفاصيل. --> *** الإعلان عن خدمة ويب DAVID الجديدة التي تتيح الوصول إلى DAVID من لغات برمجة مختلفة. مزيد من المعلومات. *** --> *** سيتم إيقاف DAVID 6.8 للصيانة يوم الخميس الموافق 23/2/2016 من الساعة 9 صباحًا حتى 1 مساءً بتوقيت شرق الولايات المتحدة *** -->
*** مرحبًا بك في DAVID 6.8 ***
*** إذا كنت تبحث عن DAVID 6.7 ، فيرجى زيارة موقع التطوير الخاص بنا. ***
-->
*** مرحبًا بك في DAVID 6.8 مع قاعدة المعرفة المحدثة (مزيد من المعلومات). ***
*** إذا كنت تبحث عن DAVID 6.7 ، فيرجى زيارة موقع التطوير الخاص بنا. ***
-->
*** مرحبًا بك في DAVID 6.8 مع قاعدة المعرفة المحدثة (مزيد من المعلومات). ***
*** خادم DAVID 6.7 معطل حاليًا للصيانة. ***
--> *** يرجى القراءة: نظرًا لصيانة مركز البيانات ، سيكون DAVID غير متصل من الجمعة 17 يونيو @ 4 مساءً بتوقيت شرق الولايات المتحدة حتى يوم الأحد ، 19 يونيو مع إمكانية إعادة الاتصال بالإنترنت في وقت أقرب. *** -->


الجينوم الكامل لفيروس كورونا الجديد من تفشي ووهان متوفر الآن في GenBank

تسلسل الجينوم الكامل المشروح لفيروس كورونا الجديد المرتبط بتفشي الالتهاب الرئوي في ووهان ، الصين متاح الآن من GenBank للوصول المجاني والسهل من قبل المجتمع الطبي الحيوي العالمي. يوضح الشكل 1 علاقة فيروس ووهان بفيروس كورونا المحدد.

الشكل 1. شجرة النشوء والتطور توضح علاقة ووهان-هو -1 (محاطة بدائرة باللون الأحمر) بفيروسات كورونا المنتقاة. تم إجراء محاذاة النوكليوتيدات باستخدام MUSCLE 3.8. تم تقدير شجرة النشوء والتطور باستخدام MrBayes 3.2.6 بمعلمات GTR + g + i. يشير شريط المقياس إلى البدائل المقدرة لكل موقع ، وجميع قيم دعم الفروع هي 99.3٪ أو أعلى.

وفقًا لمراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها ، اعتبارًا من 11 يناير ، قالت السلطات الصحية الصينية إنها حددت أكثر من 40 إصابة بشرية كجزء من هذا التفشي الذي تم الإبلاغ عنه لأول مرة في 31 ديسمبر. أعلنت منظمة الصحة العالمية عن التعريف الأولي لفيروس كورونا الجديد في يناير. 9. يتضمن سجل GenBank الخاص بـ Wuhan-Hu-1 بيانات تسلسلية وشروح وبيانات وصفية من هذا الفيروس المعزول منذ حوالي أسبوعين من مريض يعتقد أنه أصيب بالمرض في سوق المأكولات البحرية في مقاطعة هوبي.

يلعب الوصول السريع إلى بيانات التسلسل من قواعد البيانات العامة مثل GenBank دورًا حيويًا في مساعدة البلدان على تطوير مجموعات تشخيصية محددة لتفشي الأمراض مثل هذه.


بيانات الوصف

منظمة الجينوم لأربعة فيروسات كورونا

تحتوي جميع فيروسات كورونا المختارة على تنظيم جينوم مماثل مع جينات ترميز السنبلة (بروتين S) ، مغلف (بروتين E) ، غشاء (بروتين M) ، بروتين نووي (بروتين N) ، والعديد من إطارات القراءة المفتوحة. SARS-CoV و 2019-nCoV و MERS-CoV و RaTG13-CoV تعبر عن 9 و 8 و 10 و 9 جينات ترميز البروتين غير الزائدة عن الحاجة ، على التوالي (الشكل 1 أ). في SARS-CoV ، orf3b يتداخل مع orf3a والجين E ، orf7b يتداخل مع orf7a, orf8b يتداخل مع orf8a، و orf9b وهو جزء من orf9a (الجين N). في 2019-nCoV فقط orf7b يتداخل مع orf7a ويتم فصل الجينات الأخرى. في MERS-CoV ، يعد orf4b يتداخل مع orf4a و orf8b وهو جزء من برنامج N gene. في RaTG13-CoV ، ns7b و ns7a متداخلة.

شكل 1 تنظيم الجينوم لأربعة فيروسات كورونا وتوصيف حواتم الخلايا B / T المتوقعة. (أ) تنظيم الجينوم لـ SARS-CoV و 2019-nCoV و MERS-CoV و RaTG13-CoV. (ب) توزيع حلقات B / T المتوقعة لـ E و M و N و S عبر أربعة فيروسات كورونا. (ج) العلاقة بين طول البروتين وعدد حواتم الخلايا B / T المتوقعة. تشير ندفة الثلج إلى عدد الأحماض الأمينية المتوقعة لحلقات الخلية B ، وتشير الدائرة إلى عدد حلقات الخلايا التائية المتوقعة التي قدمتها أليلات HLA I ، ويشير المثلث إلى عدد حواتم الخلايا التائية المتوقعة التي قدمتها أليلات HLA II. (د)& # xa0 مثال البروتينات التي لها طول بروتين غير طبيعي وعدد علاقة حواتم الخلية B / T.

توصيف حواتم الخلايا B / T المتوقعة

على الرغم من أن بعض الجينات متداخلة ، فقد توقعنا حواتم الخلايا B / T المحتملة لجميع الجينات لأن الجينات المتداخلة تشفر بروتينات مختلفة. تظهر النتائج أن عدد الحلقات المتوقعة مختلف ولكنه متشابه بين البروتينات المتماثلة لأربعة فيروسات كورونا (الشكل 1 ب والجدول التكميلي 3). خذ بروتين S كمثال ، من المتوقع أن يكون متوسط ​​444 ببتيدًا على شكل حواتم مقدمة بواسطة أليلات HLA I بين أربعة فيروسات كورونا. أكثرها هو بروتين S في MERS-CoV الذي يحتل 482 ، وأقلها هو بروتين RaTG13 الذي يحتل 423. من المتوقع أن يكون متوسط ​​1615 ببتيدًا على شكل حواتم مقدمة من أليلات HLA II. أكثرها هو S في MERS-CoV الذي يحتل 1804 ، وأقلها هو في 2019-nCoV الذي يحتل 1471. ومن المتوقع أن متوسط ​​323 من الأحماض الأمينية كجزء من حواتم الخلايا البائية. الأكثر هو بروتين S في 2019-nCoV الذي يحتل 359 ، أقله في SARS-CoV الذي يحتل 279. الفرق بين حواتم الخلايا B / T المتوقعة طفيف في S. في الجينات المتجانسة الأخرى ، تحدث ظاهرة مماثلة.

عادةً ، يكون عدد حواتم الخلايا B / T المتوقعة مرتبطًا بشكل إيجابي بطول البروتينات التي تترجمها الجينات (الشكل 1C). ومع ذلك ، هناك أيضًا بعض الاستثناءات من أن الجين الأطول الذي يحتوي على عدد أقل من حواتم الخلايا B / T المتوقعة ، مثل البروتين M مقارنة بالبروتين N في 2019-nCoV (الشكل 1 د). مع ما يقرب من نصف طول البروتين المشفر ، يمتلك بروتين M عددًا أكبر من حواتم الخلايا التائية التي يقدمها كل من أليلات HLA I و HLA II مقارنة بالبروتين N ، مما يشير إلى أن البروتين M يُفضل أن تتعرف عليه الخلايا التائية أكثر من البروتين N. إلى جانب ذلك ، تنبأت جميع البروتينات بحلقات قدمتها أليلات HLA II باستثناء ORF8a في SARS-CoV ، والتي قد تُعزى إلى طولها القصير وقلة المناعة.

للحصول على تصور أفضل للحلقات الخلوية B / T المتوقعة ، نقوم بإنشاء قاعدة بيانات تسمى COVIEdb (http://biopharm.zju.edu.cn/coviedb/). من خلال أربع صفحات رئيسية & # x201cB-epitope & # x201d ، & # x201cT-epitope & # x201d ، & # x201cPeptide & # x201d ، و & # x201cValidated & # x201d ، يمكن للباحثين العثور على معلومات مفيدة بسهولة وبسرعة. يمكن البحث عن النتائج المتوقعة لحلقات الخلية B في صفحة & # x201cB-epitope & # x201d. مع اختيار الفيروس والجين ، ستظهر حواتم الخلية البائية المقابلة. يمكن البحث عن النتائج المتوقعة لحلقات الخلية التائية في صفحة & # x201cT-epitope & # x201d. على غرار ذلك الموجود في صفحة & # x201cB-epitope & # x201d ، يعد فيروس كورونا والبروتين ضروريين. إلى جانب ذلك ، يجب أيضًا تحديد نوع حواتم الخلية التائية. سيتم عرض أزواج الببتيد - HLA فقط التي تلبي عتبات جميع الأدوات في هذه الصفحة. البيانات القابلة للبحث في صفحة & # x201cPeptide & # x201d هي النتيجة المجمعة للحلقات السابقة للخلايا B وحواتم الخلايا التائية. في هذه الصفحة ، المعلمة الوحيدة التي يمكن تحديدها هي البروتين. الصفحة & # x201cValidated & # x201d التي تحتوي على حلقات B / T المتوقعة التي تم التحقق من صحتها من خلال الآداب الحديثة (Le Bert et & # xa0al.، 2020 Zhang B. Z. et & # xa0al.، 2020). حتى الآن ، لا يوجد سوى 116 حلقة تم التحقق من صحتها في الصفحة & # x201cValidated & # x201d. ومع ذلك ، مع تنامي البحث عن فيروسات كورونا ، ستتم إضافة المزيد من البيانات التي تم التحقق من صحتها إلى الصفحة & # x201cValidated & # x201d.

حلقات B / T-Cell المشتركة

على الرغم من أن معدل تطور الفيروس التاجي البشري سريع ، إلا أننا نحاول اكتشاف حواتم الخلايا B / T المحفوظة ومشاركتها في فيروسات كورونا المختلفة لتطوير لقاح شامل لفيروس كورونا. استنادًا إلى حواتم الخلية B المتوقعة وحواتم الخلية التائية ، وجدنا أن 77 ببتيدًا موجودًا في جميع فيروسات كورونا لديها القدرة على تحفيز تنشيط الخلايا التائية و 10 منها ذات درجة B أكبر من 4 (الجدول 1 والجدول التكميلي 4). على وجه الخصوص ، يمكن تقديم الببتيد YFKYWDQTY من ORF1ab بواسطة 7.33٪ من الأشخاص ، وهو ما قد يكون مرشحًا جيدًا لتصميم اللقاح.

الجدول 1 حلقات الخلية التائية المحتملة مع B_score أكبر من 4.

توجد جميع حلقات الخلايا التائية المشتركة في أربعة فيروسات كورونا في ORF1ab. ومع ذلك ، فإن بروتين S للفيروس التاجي هو البروتين الأكثر أهمية حيث يقع مجال ربط المستقبلات (RBD). لذلك ، قمنا بفحص الحلقات المشتركة الموجودة في بروتين S. هناك 265 حاتمة محتملة في بروتين S تتقاسمها ثلاثة فيروسات كورونا و 35 منها B_score أكبر من 5 (الجدول التكميلي 5). تحتوي الببتيدات VYDPLQPEL و TVYDPLQPEL على B_score أكبر من 6. ملاحظة ، على الرغم من أن هذين الببتيدات يختلفان فقط عن حمض أميني واحد ، إلا أن أليلات HLA التي يمكن أن ترتبط بها مختلفة. يمكن تقديم VYDPLQPEL بواسطة HLA-C07: 02 و HLA-C04: 01 و HLA-C14: 02 ، مع تردد إجمالي بنسبة 8.26٪ في سكان الهان الصينية ، بينما يمكن تقديم TVYDPLQPEL بواسطة HLA-A02: 06 و HLA-C12: 03 ، بمعدل تردد 2.44٪. يختلف الببتيدان في جانب الحاتمات ، لكن يمكننا أخذها كواحد عند اختيار هدف اللقاح ، مما يشير إلى جدوى أن تكون الببتيدات هدفًا محتملاً للقاح ضد فيروس كورونا.

نعتقد أن هذه النتائج وقاعدة البيانات المطورة يمكن أن تستفيد ليس فقط من تطوير اللقاح (خاصة اللقاح متعدد الحلقات الذي يمكن أن يحمي من فيروسات كورونا المختلفة) ولكن أيضًا يوفر أهدافًا لتصميم الأدوية مثل تحييد الأجسام المضادة في 2019-nCoV والفيروس التاجي المحتمل اندلاع في المستقبل.


مناقشة

في هذا العمل ، استخدمنا منهجيتنا السابقة لاستخراج البيانات [22] لتحديد الأشكال الوظيفية المحتملة ولكننا طبقناها على فيروسات MERS-CoV و SARS-CoV / CoV-2. الميزة الرئيسية لهذه الطريقة هي البحث الذي يقتصر على أهداف البروتين البشري المتضمنة في التسبب في الإصابة بالفيروس. الخطوة الأولى تسمح لنا بالتقليل بداهة الاستعلام على قواعد بيانات 3DID و ELM. نتيجة لذلك ، من المحتمل أن ترتبط معلومات عزر المجال غير المغلفة بالجينات البشرية المتعلقة بإحداث MERS-CoV و SARS-CoV / CoV2. نهجنا بعد ذلك مشابه للطرق المستخدمة من قبل Hagai، T.، et al.، Becerra، A. et al and Zhang، A et al [29، 39، 40] في التنبؤ بالزخارف الوظيفية. تتضمن هذه الطرق بعض السمات المميزة مثل التنبؤ بالمناطق المضطربة على البروتين ، والتكرار المرتفع لنماذج الأحماض الأمينية في مجموعات بيانات تسلسل البروتين قيد الدراسة ، وندرة أشكال الأحماض الأمينية في التسلسلات المختلطة. تم تصميم المرشحات وفقًا للمعلومات التي تم الحصول عليها في كل عملية تنقيب عن البيانات. كل تلك الخطوات التي تمت تصفيتها وجهت تحليلنا إلى المزيد من الخصوصية التي ربطت بين الأشكال الوظيفية المتوقعة كجزء من الحواتم المناعية كما فعلنا سابقًا مع فيروسات الإنفلونزا أ [22]. إنه مميز لنهج التنبؤ الخاص بنا ، لأنه تم استخدامه لتقليل المعدل المرتفع للإيجابيات الكاذبة المرتبطة بالتنبؤ الحسابي للزخارف [41]. علاوة على ذلك ، يمكن أن تكون طريقتنا بديلاً عن التطعيم العكسي بمساعدة الكمبيوتر.

إحدى النتائج المثيرة للاهتمام هي أن ميل الأشكال المتطابقة حدث في البروتينات الأكثر تنوعًا ، ORF1ab ، وبروتينات S لبروتينات فيروس كورونا. يحتوي ORF1ab على البروتينات غير البنيوية المسؤولة عن آلية ترجمة الفيروسات في البيئة داخل الخلايا [42] وبروتين S ضروري لربط الفيروس بالخلية المضيفة [43]. ولوحظ أيضًا ميل الزخارف إلى الظهور على البروتينات المشاركة في تكاثر الفيروس في فيروسات الإنفلونزا [44]. وهكذا ، فإن التكرار العالي للزخارف الشبيهة بالمضيف في تلك البروتينات الفيروسية يشير إلى أن هذه البروتينات يمكن أن تكون الخاطفين الرئيسيين. اكتشاف آخر هو العدد الكبير من الأشكال المشتركة عبر البروتينات أو البروتينات المميزة للبروتين ، مما يعكس الأشكال الفيروسية للتطور بشكل مستقل في ضوء اكتساب آليات تشبه المضيف للنجاح في غزو الخلايا المضيفة.

أظهر تحليل إثراء المجال أن العمليات البيولوجية العامة والوظائف الجزيئية يمكن أن تكون نتيجة لمحاكاة MERS-CoV و SARS-CoV / CoV-2 لاختطاف الخلية المضيفة. أهم مصطلحات علم الوجود هي رابطة التمثيل الغذائي للتخليق الحيوي للجليكوجين والموفرة للطاقة. تتفق هذه النتيجة مع أن الفيروسات تستخدم مصادر الكربون للخلايا المصابة لتحقيق تكاثر الفيروس وإنتاج الفيروس [45]. من المعقول أن يتم استخدام الجليكوجين ، وهو شكل من أشكال تخزين الجلوكوز ، في نشاط الخلية غير المتوقع والمرهق [46] عند الإصابة بالعدوى. من ناحية أخرى ، نظرًا لأن مسار التخليق الحيوي هذا أمر حيوي لبقاء الفيروسات ، فإن استهداف المكونات الأساسية مثل الجليكوجين سينثيز كيناز يمكن أن يساعد في علاج العدوى الفيروسية. تم الإبلاغ عن أن استخدام اثنين من مثبطات سينثاز الجليكوجين قد أدى إلى تغيير تجميع فيروس التهاب الكبد الوبائي سي وإطلاقه [47]. وبالتالي ، يمكن استخدام البروتينات التي وجدناها في الدراسة الحالية لاستكشافها كأهداف دوائية.

في سياق آخر ، تم اقتراح الزخارف كمواد مناعية محتملة [41]. لقد لفت انتباهنا إلى فكرة البحث التي تتوافق مع الحلقات المناعية. في الواقع وجدنا أن بعض الزخارف تتطابق مع الحلقات الموجودة على العبوة الناسفة المتفجرة. تم تداخل بعضها على حاتمات SARS-CoV السابقة وأيضًا موجودة على تلك السارس الجديدة SARS-CoV-2. إنه يعيد تأكيد الدليل على الاستجابات المناعية التفاعلية للعدوى بفيروس كورونا من قبل SARS-CoV و SARS-CoV-2 [48-51]. بالإضافة إلى ذلك ، حددت دراستنا الحواتم التي تحتوي على أشكال يمكن أن تتفاعل مع مجالات البروتين البشري. إنه مهم تمامًا لأن أشكال المجال المشتركة في فيروس كورونا المختلف يمكن أن تؤدي إلى عملية محاكاة جزيئية شائعة قد تؤدي إلى أمراض المناعة الذاتية. تم إثبات أن الأجسام المضادة المشتقة من المرضى الذين تم تطعيمهم ضد الإنفلونزا تتفاعل مع متواليات متماثلة من البروتين النووي لفيروس الأنفلونزا A ومجال مستقبلات الهيبوكريتين 2 عند البشر ، والتي تشارك الأخيرة في مرض النوم القهري ، وهو تأثير ضار بالمناعة الذاتية يُنسب إلى لقاح الإنفلونزا [ 52]. يُعزى التحصين ضد الإنفلونزا أيضًا إلى متلازمة Guillain-Barré [53] ، وهو المرض الذي ترتبط فيه إمراضه بالعديد من المحاكاة الجزيئية لمسببات الأمراض البكتيرية والفيروسية [54-56]. وبالتالي ، فإن نتائجنا حيوية للمساعدة في جهود تطوير اللقاح العقلانية الجارية حاليًا ، ويرجع ذلك أساسًا إلى ارتباط العديد من أمراض المناعة الذاتية بـ COVID-19 [57].


تشابه غير واضح للإدخالات الفريدة في بروتين سبايك 2019-nCoV إلى HIV-1 gp120 و Gag

نشهد حاليًا وباءً خطيرًا ناجمًا عن فيروس كورونا الجديد 2019 (2019-nCoV). لا يزال تطور 2019-nCoV بعيد المنال. وجدنا 4 إدخالات في البروتين السكري (S) المرتفع والتي تعتبر فريدة من نوعها لـ 2019-nCoV وليست موجودة في فيروسات كورونا الأخرى. الأهم من ذلك ، أن بقايا الأحماض الأمينية في جميع الإدخالات الأربعة لها هوية أو تشابه مع تلك الموجودة في HIV-1 gp120 أو HIV-1 Gag. ومن المثير للاهتمام ، على الرغم من أن الإدخالات غير مستمرة في تسلسل الأحماض الأمينية الأولية ، فإن النمذجة ثلاثية الأبعاد لـ 2019-nCoV تشير إلى أنها تتقارب لتشكل موقع ارتباط المستقبل. من غير المحتمل أن يكون اكتشاف 4 إدخالات فريدة في 2019-nCoV ، وكلها لها هوية / تشابه مع بقايا الأحماض الأمينية في البروتينات الهيكلية الرئيسية لـ HIV-1 ، مصادفة بطبيعتها. يقدم هذا العمل رؤى غير معروفة حتى الآن حول 2019-nCoV ويلقي الضوء على تطور هذا الفيروس ومدى إمراضه مع تداعيات مهمة لتشخيص هذا الفيروس.


شارك

AsianScientist (25 فبراير 2020) & # 8211 قام العلماء في الصين بتسلسل جينوم فيروس COVID-19 مما يدل على أنه فيروس جديد تمامًا ، وإن كان مرتبطًا ارتباطًا وثيقًا بالفيروس التاجي (CoV) المسؤول عن متلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة (سارس). تم نشر النتائج التي توصلوا إليها في المجلة المجلة الطبية الصينية.

في أوائل ديسمبر 2019 ، بدأ الناس في مدينة ووهان في مقاطعة هوبي بالصين يمرضون بعد الذهاب إلى سوق المأكولات البحرية المحلي. لقد عانوا من أعراض مثل السعال والحمى وضيق التنفس والمضاعفات المتعلقة بمتلازمة الضائقة التنفسية الحادة. كان التشخيص الفوري هو الالتهاب الرئوي ، لكن السبب الدقيق كان غير مبرر.

في هذه الدراسة ، استخدم الباحثون بقيادة الدكتور وانج جيانوي في الأكاديمية الصينية للعلوم الطبية ، معهد بيولوجيا مسببات الأمراض ، الصين ، تسلسل الجيل التالي (NGS) لتحديد العوامل المسببة للمرض بشكل نهائي في ووهان. وركزوا على خمسة مرضى تم إدخالهم إلى مستشفى جين يين تان في ووهان ، وكان معظمهم من العاملين في سوق هوانان للمأكولات البحرية في ووهان.

حصل العلماء أولاً على عينات سائل غسيل القصبات الهوائية (BAL) مأخوذة من المرضى ، وعزلوا الحمض النووي والحمض النووي الريبي ، ثم قاموا بترتيب المادة الجينية. تنتمي معظم التسلسلات الفيروسية إلى عائلة فيروسات CoV ، والتي تشمل فيروس SARS-CoV ومتلازمة الشرق الأوسط التنفسية (MERS).

قام الباحثون بعد ذلك ببناء التسلسل الجيني الكامل للفيروس الجديد - المعروف الآن باسم COVID-19 - ووجدوا أن تسلسل الجينوم الخاص به مشابه بنسبة 79٪ لـ SARS-CoV ، وحوالي 51.8٪ مشابه لـ MERS-CoV ، وحوالي 87.6- 87.7 في المائة شبيهة بالفيروسات الأخرى الشبيهة بالسارس من الخفافيش الصينية حدوة الحصان (تسمى ZC45 و ZXC21). تشير هذه النتائج بوضوح إلى أن الفيروس نشأ من الخفافيش.

قال الباحثون إن هذه الدراسة تمهد الطريق لدراسات مستقبلية لفهم الفيروس ومصادره بشكل أفضل. على الرغم من أن أربعة من المرضى الخمسة الذين تم التعرف على هذا الفيروس منهم كانوا مرتبطين بسوق المأكولات البحرية في ووهان ، فإن الأصل الدقيق للعدوى غير معروف. يمكن أن ينتقل فيروس كورونا إلى البشر من خلال ناقل وسيط ، كما هو الحال في حالة SARS-CoV (لحم زباد النخيل) أو MERS-CoV (الإبل).

"جميع فيروسات كورونا البشرية حيوانية المصدر ، وقد نشأت العديد من الفيروسات البشرية من الخفافيش ، بما في ذلك السارس وفيروس كورونا. تظهر دراستنا بوضوح الحاجة الملحة للمراقبة المنتظمة لانتقال CoVs من أصل الخفافيش إلى البشر ، "قال وانغ.

وأضاف أن "ظهور هذا الفيروس يشكل تهديدًا هائلاً للصحة العامة ، وبالتالي ، من الأهمية بمكان فهم مصدر هذا الفيروس وتحديد الخطوات التالية قبل أن نشهد تفشيًا واسع النطاق".

المصدر: الأكاديمية الصينية للعلوم الطبية ، معهد بيولوجيا مسببات الأمراض الصورة: Shutterstock.
إخلاء المسؤولية: لا تعكس هذه المقالة بالضرورة آراء AsianScientist أو موظفيها.


وظائف بروتين S.

يعتبر بروتين S الموجود على سطح الفيروس عاملاً رئيسيًا في الإصابة بالعدوى. إنه بروتين سكري من الدرجة الأولى TM مسؤول عن دخول الفيروس ، وهو موجود في جميع أنواع HCoVs ، وكذلك في فيروسات أخرى مثل فيروس نقص المناعة البشرية (بروتين سكري 160 ، Env) ، فيروس الأنفلونزا (إنفلونزا hemagglutinin ، HA) ، الفيروس المخاطاني (الفيروسة المخاطانية F) ، والإيبولا (بروتين سكري لفيروس إيبولا) [30]. على غرار فيروسات كورونا الأخرى ، يتوسط بروتين S من SARS-CoV-2 التعرف على المستقبلات والتعلق بالخلايا والاندماج أثناء العدوى الفيروسية [16 ، 20 ، 21 ، 31 ، 32 ، 33].

قاطع بروتين S الموجود على سطح الغلاف الفيروسي هو الوحدة الأساسية التي يرتبط بها البروتين S بالمستقبل [16 ، 33]. يحتوي المجال S1 على RBD ، وهو المسؤول بشكل أساسي عن ارتباط الفيروس بالمستقبل ، بينما يحتوي المجال S2 بشكل أساسي على مجال الموارد البشرية ، بما في ذلك HR1 و HR2 ، والذي يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالانصهار الفيروسي [34].

مستقبلات ملزمة

كما ذكرنا سابقًا ، يرتبط بروتين SARS-CoV-2 S بالخلية المضيفة من خلال التعرف على مستقبل ACE2 [33]. إن الإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2 هو نظير لـ ACE ، والذي يحول الأنجيوتنسين 1 إلى أنجيوتنسين 1-9 [35]. يتم توزيع ACE2 بشكل رئيسي في الرئة والأمعاء والقلب والكلى ، والخلايا الظهارية السنخية من النوع الثاني هي الخلايا الرئيسية التي تعبر عن الخلايا [36]. ACE2 هو أيضًا مستقبل معروف لـ SARS-CoV. ترتبط الوحدة الفرعية S1 لبروتين SARS-CoV S مع ACE2 لتعزيز تكوين الجسيمات الداخلية ، والتي تؤدي إلى نشاط الاندماج الفيروسي تحت درجة حموضة منخفضة (الشكل 1 أ ، ب) [37].

يمكن استخدام التفاعل بين البروتين S و ACE2 لتحديد العوائل الوسيطة لـ SARS-CoV-2 ، حيث أن ACE2 من الأنواع المختلفة ، مثل البرمائيات والطيور والثدييات ، له بنية أولية محفوظة [38]. لوان وآخرون. مقارنة علاقات الارتباط بين ACE2 و SARS-CoV-2 S من الثدييات والطيور والثعابين والسلاحف ووجدت أن ACE2 من البقوليات و Cricetidae تفاعل بشكل جيد مع SARS-CoV-2 S RBD ولكن هذا الإنزيم ACE2 من الثعابين والسلاحف لم يستطع.

يرتبط بروتين S بـ ACE2 من خلال منطقة RBD للوحدة الفرعية S1 ، ويتوسط الارتباط الفيروسي بالخلايا المضيفة في شكل قاطع [15]. يرتبط SARS-CoV-2 S بـ ACE2 البشري بثابت التفكك (كد) من 14.7 نانومتر ، على الرغم من أن SARS-CoV S هو 325.8 نانومتر [15] ، مما يشير إلى أن SARS-CoV-2 S أكثر حساسية لـ ACE2 من SARS-CoV S. من خلال تحديد بروتينات SARS-CoV-2 ، وجد الباحثون

فرق 24٪ في S بين SARS-CoV-2 و SARS-CoV ، في حين أن RBD هو

الاندماج الفيروسي

يشير الاندماج الفيروسي إلى اندماج الغشاء الفيروسي وغشاء الخلية المضيفة ، مما يؤدي إلى إطلاق الجينوم الفيروسي في الخلية المضيفة. انقسام الوحدتين الفرعيتين SARS-CoV-2 S1 و S2 هو أساس الاندماج. ينقسم بروتين S إلى جزأين ، الوحدة الفرعية S1 والوحدة الفرعية S2 ، بواسطة البروتياز المضيف ، وتتواجد الوحدات الفرعية في شكل غير تساهمي حتى يحدث الاندماج الفيروسي [40]. وجد الباحثون أن موقع انشقاق الفورين المحدد يقع في موقع انقسام السارس-CoV-2 ولكن ليس في CoVs الأخرى الشبيهة بالسارس [41 ، 42]. كشف تحور موقع الانقسام في SARS-CoV-2 أو CoVs الشبيهة بالسارس أن بروتين S الخاص بـ SARS-CoV-2 موجود في حالة غير مشقوقة ولكن الآخرين في حالة مشقوقة بشكل أساسي. يحتوي SARS-CoV-2 S على عدة مواقع انقسام فيورين ، مما يزيد من احتمالية الانقسام بواسطة البروتياز الشبيه بالفورين وبالتالي يعزز العدوى [43 ، 44]. يوجد مجال الانقسام الشبيه بالفورين أيضًا في فيروس الأنفلونزا شديد الإمراض ويرتبط بإمكانية حدوثه ، كما لوحظ في تفشي إنفلونزا الطيور في هونغ كونغ في عام 1997 [45 ، 46]. بالإضافة إلى ذلك ، فإن بروتياز الخلية المضيفة مثل TMPRSS2 ضروري لتهيئة البروتين S ، وقد ثبت أنه يتم تنشيطه في دخول فيروس SARS-CoV والإنفلونزا A [18 ، 47 ، 48]. البروتياز الخلوي الآخر الذي ثبت أنه يشق بروتين S الفيروسي هو التربسين [49]. باختصار ، يشبه بروتين S من SARS-CoV-2 بروتين SARS-CoV ، وبروتياز الخلية المضيفة ضرورية لتعزيز انقسام بروتين S لكل من SARS-CoV-2 و SARS-CoV. قد يكون وجود موقع انقسام فوريين محدد على SARS-CoV-2 S أحد الأسباب التي تجعل SARS-CoV-2 أكثر عدوى من SARS-CoV.

يعتبر تكوين 6-HB ضروريًا للاندماج الفيروسي. يعد FP في الطرف N لـ SARS-CoV-2 ومجال الموارد البشرية على S2 ضروريًا للاندماج الفيروسي [50]. بعد انقسام بروتين S ، يتعرض FP الخاص بـ SARS-CoV-2 ويؤدي إلى اندماج فيروسي. تحت تأثير بعض الروابط الخاصة ، يخضع بروتين الاندماج لتغيير تكوين ثم يتم إدراجه في غشاء الخلية المضيفة (الشكل 1 ج) [51]. على سبيل المثال ، يجند فيروس الأنفلونزا أ هو H + ، بينما يجند فيروس نقص المناعة البشرية هو مستقبلات مشتركة مثل CCR5 أو CXCR4 [14]. يتم تقصير المسافة بين الغشاء الفيروسي وغشاء الخلية المضيفة ، ويكون مجال HR1 لبروتين S على مقربة من غشاء الخلية المضيفة ، في حين أن مجال HR2 أقرب إلى جانب الغشاء الفيروسي. بعد ذلك ، يطوى HR2 مرة أخرى إلى HR1 ، ويشكل نطاقا الموارد البشرية بنية سداسية الحلزون في شكل مضاد للتوازي من قلب الاندماج ، ويتم سحب الغشاء الفيروسي باتجاه غشاء الخلية المضيفة ويرتبط به بإحكام ، ويندمج الغشاءان [52] ].


نتائج

البيانات والبرمجيات نتيجة الوصول العام

يوجد مستودع وصول مفتوح ومستمر لمجموعة بيانات جينات الخنازير المشروحة على https://scholarworks.iu.edu/ مع DOI 10.5967 / K8DZ06G3. إن انضمام تجميع بندقية النسخ هو DQIR01000000 في DDBJ / EMBL / GenBank ، BioProject PRJNA480168 ، لتسلسلات النص المشروحة هذه. مجموعة الجينات الأولية موجودة في http://eugenes.org/EvidentialGene/vertebrates/pig/pig18evigene/. تتوفر حزمة برامج EvidentialGene على الموقع http://eugenes.org/EvidentialGene/ وعلى الموقع http://sourceforge.net/projects/evidentialgene/.

يتم تلخيص نتائج تجميع الجينات لكل مصدر من مصادر البيانات الأربعة على النحو التالي خنزير 11،691،549 تجميعًا تم تخفيضها إلى 595،497 تسلسل ترميز غير مكرر (5٪) ، خنزير 2 ب 3،984،284 مجموعة تم تخفيضها إلى 404،908 (10 ٪) ، خنزير 3 ج تم تخفيض 8251720 تجميعًا إلى 564.523 (7٪) ، و خنزير 4e، مجموعة RNA أصغر للأجنة فقط ، من 1،955،018 تجميعًا إلى 134،156 (7 ٪). ثم يتم استخدام هذه التجميعات الأربع المختصرة في عمليات التشغيل الثانوية لـ SRA2Genes ، بدءًا من هذه المجموعات كنصوص إدخال. تم إجراء عمليات التشغيل الثانوية كما هو مذكور في الطرق ، مع تقييم التماثل المرجعي ، لضمان التقاط جميع المتماثلات الصالحة. تم تحسين بعض نماذج الجينات الجزئية بنجاح عن طريق التجميع الإضافي باستخدام rnaSPAdes (16168 أو 5٪ من النصوص النهائية ، بما في ذلك 1571 موقعًا مع أفضل تماثل). يحتوي الأرشيف الإضافي 4 على برامج نصية تم إنشاؤها بواسطة SRA2Genes واستخدامها لتجميع العينة وتقليلها والتعليق عليها وفحصها خنزير في نظام حساب الكتلة ، تتوفر أيضًا في مستودع scholarworks.iu.edu المشار إليه أعلاه.

تم تلخيص مجموعة الجينات النهائية في الجدول 1 حسب فئات الصفات الجينية والأدلة. يتم الإبلاغ هنا فقط عن جينات تسلسل الترميز. يشمل عدد المواقع المحتجزة جميعًا مع تماثل قابل للقياس لأربعة مجموعات جينات لأنواع الفقاريات ذات الصلة ، ومجموعة من غير المتجانسات ، ولكن يتم التعبير عنها بإنترونات في بنية الجينات ، وهما شكلين من الأدلة الجينية التي توفر معيارًا موثوقًا به. العدد مع التماثل مشابه لعدد جينات RefSeq للخنازير. تضيف الجينات المعبر عنها متعددة exon 15000 موضع ، والتي قد تكون مفيدة بيولوجيًا في مزيد من الدراسات. تحتوي مجموعة الجينات RefSeq على 63،586 نسخة من تسلسل الترميز في 20،610 موقعًا ، منها 5،177 CDS في 5،056 موقعًا لها استثناءات لموقع الكروموسوم (indels ، الفجوات ، وعدم تطابق RNA / DNA). لم يتم الإبلاغ عن الجينات غير المشفرة في مجموعة خنازير Evigene هذه لأنها تفتقر إلى التماثل القوي عبر الأنواع ويصعب التحقق من صحتها.


شاهد الفيديو: NCBI: البحث قاعدة بيانات الأبحاث PubMed أستخدام الفلاتر ج1 (أغسطس 2022).