Οι ερευνητές έχουν ανακαλύψει ένα μυστηριώδες γονίδιο στον γενετικό κώδικα του κοροναϊού SARS-CoV-2 ένα τμήμα σχεδόν κρυμμένο από την άποψη στο γονιδίωμα του ιού και έχει παραβλεφθεί σε μεγάλο βαθμό μέχρι τώρα.
Το πρόσφατα αναγνωρισμένο γονίδιο που ονομάζεται ORF3d είναι ένα παράδειγμα αυτού που ονομάζεται αλληλεπικαλυπτόμενο γονίδιο: ένα είδος «γονιδίου μέσα σε ένα γονίδιο» που κρύβεται αποτελεσματικά σε μια σειρά νουκλεοτιδίων, λόγω του τρόπου με τον οποίο επικαλύπτει τις κωδικοποιημένες αλληλουχίες άλλων γονιδίων.
“Όσον αφορά το μέγεθος του γονιδιώματος, το SARS-CoV-2 και οι συγγενείς του συγκαταλέγονται στους μεγαλύτερους ιούς RNA που υπάρχουν”, εξηγεί ο βιοπληροφορικός Chase Nelson από το Αμερικανικό Μουσείο Φυσικής Ιστορίας.
“Επομένως είναι ίσως πιο επιρρεπείς σε” γονιδιωματική απάτη “από άλλους ιούς RNA.”
Οι ιοί στην πραγματικότητα είναι αρκετά επιρρεπείς σε φιλοξενία αλληλεπικαλυπτόμενων γονιδίων, οπότε δεν είναι ακριβώς μια συγκλονιστική ανακάλυψη. Το αν το ORF3d αντιπροσωπεύει πραγματικά το γονιδιωματικό κόλπο παραμένει να δούμε, αλλά σε κάθε περίπτωση, είναι σίγουρα δύσκολο να το δεις.
Τα αλληλεπικαλυπτόμενα γονίδια είναι δύσκολο να εντοπιστούν σε γενετικές ακολουθίες, καθώς τα συστήματα γονιδιωματικής σάρωσης μπορεί συχνά να τα χάσουν όταν τρέχουν μέσω συμβολοσειρών γενετικού κώδικα: προγραμματισμένα να συλλέγουν μεμονωμένα γονίδια, αλλά όχι απαραίτητα να βλέπουν γενικές οδηγίες που μοιράζονται μεταξύ των νουκλεοτιδίων των γειτονικών γονιδίων σε μια ακολουθία.
Στο πλαίσιο ιών όπως το SARS-CoV-2, αυτό θα μπορούσε να δημιουργήσει ένα σοβαρό τυφλό σημείο. Οι επιστήμονες αγωνίζονται να καταλάβουν όσο το δυνατόν περισσότερο για αυτόν τον καταστροφικό ιό από τις αρχές του τρέχοντος έτους, και ενώ ορισμένες πτυχές του γενετικού του μακιγιάζ έχουν διασαφηνιστεί (συμπεριλαμβανομένης της σταθερής συναίνεσης ότι δεν «φτιάχτηκε σε εργαστήριο» ), πολύ παραμένει ότι δεν το γνωρίζουμε ακόμα.
“Η έλλειψη αλληλεπικαλυπτόμενων γονιδίων μας θέτει σε κίνδυνο να παραβλέψουμε σημαντικές πτυχές της βιολογικής ιολογίας”.
“Τα αλληλεπικαλυπτόμενα γονίδια μπορεί να είναι ένα από τα οπλοστάσια των τρόπων με τους οποίους οι κοροναϊοί έχουν εξελιχθεί ώστε να αναπαράγονται αποτελεσματικά, να αποτρέπουν την ανοσία του ξενιστή ή να μεταδίδονται.”
Όσο για το ORF3d , υπάρχουν πολλά ακόμη που πρέπει να μάθουμε γιατί είναι εκεί, που κρύβεται στο γονιδίωμα και περιπλέκει άλλα γονίδια.
Σάρωση μέσω γονιδιωματικών βάσεων δεδομένων, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι το γονίδιο έχει ταυτοποιηθεί στο παρελθόν, αλλά μόνο σε μια παραλλαγή του κοροναϊού που επηρεάζει τις παγκολίνες (βρίσκεται στο Guangxi της Κίνας).
Στο παρελθόν έχει επίσης εσφαλμένα ταξινομηθεί ως μη σχετικό γονίδιο, το ORF3b το οποίο υπάρχει σε άλλους κοροναίους, συμπεριλαμβανομένου του SARS-CoV αλλά δεν είναι στην πραγματικότητα το ίδιο πράγμα.
“Τα δύο γονίδια δεν σχετίζονται και κωδικοποιούν εντελώς διαφορετικές πρωτεΐνες”. “Αυτό σημαίνει ότι οι γνώσεις σχετικά με το SARS-CoV ORF3b δεν πρέπει να εφαρμόζονται στο SARS-CoV-2 ORF3d .”
Ένα πράγμα που γνωρίζουμε για το μυστηριώδες γονίδιο, που βασίζεται στην προηγούμενη αιματολογική εργασία με ανθρώπους σε ασθενείς με COVID-19, είναι ότι το ORF3d προκαλεί ισχυρή απόκριση αντισωμάτων.
Όσο για το αν θα ενεργοποιηθούν επίσης τα Τ-κύτταρα ή ποιοι άλλοι ιικοί σκοποί μπορεί να έχει το επικαλυπτόμενο ORF3d είμαστε ακόμα στο σκοτάδι. Μπορεί να είναι σχετικά καλοήθη. Μπορεί να μην είναι.
“Δεν γνωρίζουμε ακόμη τη λειτουργία του ή εάν υπάρχει κλινική σημασία”.
“Αλλά προβλέπουμε ότι αυτό το γονίδιο είναι σχετικά απίθανο να ανιχνευθεί από μια απόκριση Τ-κυττάρου, σε αντίθεση με την απόκριση αντισωμάτων. Και ίσως αυτό έχει να κάνει με το πώς το γονίδιο μπορούσε να προκύψει.”
Ένα πράγμα είναι σίγουρο. Σε έναν ιό που έχει μόνο περίπου 15 γνωστά γονίδια, η ανακάλυψη ενός άλλου πόσο μάλλον ένα επικαλυπτόμενο γονίδιο είναι μια σημαντική εξέλιξη. Πόσο σημαντικό? οι επιστήμονες θα προσπαθήσουν τώρα να το μάθουν.
Τα ευρήματα αναφέρονται στο eLife.