Nuovi dati sul SARS-CoV-2, la sua origine e la sua famiglia

Un ulteriore approfondimento genomico del SARS-CoV-2

Per contrastare il nuovo virus pandemico, è necessario da parte della comunità scientifica lo scambio costante di informazioni. Grazie al flusso di dati che emergono da studi attuati in tutto il globo, la conoscenza del nuovo SARS-CoV-2 viene approfondita giorno dopo giorno.

Ne è un esempio lo studio pubblicato lo scorso mese su Cell Host & Microbe e successivamente su The Scientist, derivato dal confronto tra il nuovo coronavirus e i virus di SARS e MERS. Taijiao Jiang, biologo computazionale del Peking Union Medical College, e il suo team di ricercatori, volevano approfondire i meccanismi molecolari che sono alla base della funzionalità e della patogenesi del virus. Così hanno annotato tre genomi del SARS-CoV-2, sequenziati da campioni raccolti il ​​30 dicembre e l’1 gennaio scorsi dal CDC cinese.

L’albero filogenetico del SARS-CoV-2

Per analizzare l’albero genealogico dei coronavirus, partiamo quindi dai macrogruppi: sono stati identificati in esso quattro generi principali, ossia AlphacoronavirusBetacoronavirusGammacoronavirus, e Deltacoronavirus. Sei specie di coronavirus patogene verso l’uomo sono state studiate negli anni passati. Queste sono HCoV-NL63 e HCoV-229E, appartenenti all’Alphacoronavirus genus; HCoV-OC43, HCoV-HKU1, SARS-CoV e MERS-CoV, appartenenti al Betacoronavirus genus. Interessante in questo contesto è il fatto che i coronavirus siano emersi sequenzialmente, prima con la pandemia del 2003 del SARS, seguita da quella del 2012 del MERS, infine l’attuale SARS-CoV-2. SARS-CoV e MERS-CoV sono patogeni pericolosi ed entrambi sono stati trasmessi, mutandosi di volta in volta, dai pipistrelli ad altri animali come la civetta delle palme o i dromedari, per poi adattarsi all’uomo. Un percorso simile a quello attuato dal SARS-CoV-2.

Il confronto tra SARS-CoV-2 e i suoi “parenti”

Attraverso l’applicazione del Molecular Evolutionary Genetics Analysis (MEGA, version 7.0), il nuovo virus SARS-CoV-2 è stato quindi classificato come appartenente al genere Betacoronavirus. Lo stesso genere include MERS-CoV, SARS-CoV dei pipistrelli e il SARS-CoV della pandemia del 2003. Non è una sorpresa trovare tre coronavirus molto infettivi nello stesso ramo filogenetico. In particolare, l’albero di famiglia si divide in due “clades”, ossia due gruppi di virus che discendono da due antenati comuni. I Betacoronavirus compongono un clade, hanno quindi un antenato comune a tutti loro, mentre AlphacoronavirusGammacoronavirus, e Deltacoronavirus discendono da un secondo antenato, componendo tutti e tre assieme il secondo clade.

Genoma e proteine principali

Torniamo quindi alla ricerca di Taijiao Jiang: comparando tre genomi di tre ceppi identificati come coronavirus, si è osservato come questi fossero quasi identici, avendo una differenza di 5 nucleotidi su 29.800 che compongono il loro RNA. Un ulteriore segno che i SARS-CoV-2 tendono a possedere un genoma stabile, che muta raramente.

Rappresentazione di superficie e sezione trasversale del SARS-CoV-2
Fig.1: Rappresentazione di superficie e sezione trasversale del SARS-CoV-2, fonte:
https://www.scientificanimations.com

In questi tre genomi sono stati identificati 14 ORF (Open Reading Frames), ossia quei tratti di DNA/RNA che vengono tradotti in proteine. Nello specifico, questi ORF esprimono almeno 27 molecole in totale. Il maggiore tra tutti è il primo ORF della sequenza: esso rappresenta il 67% di tutto il genoma e permette la sintesi di 16 proteine non-strutturali. Gli altri 13 ORF codificano proteine strutturali e accessorie. Tra le proteine strutturali troviamo le 4 principali: glicoproteine superficiali, proteine di involucro, proteine di matrice e proteine del nucloecapside. Le glicoproteine sulla superficie del virus giocano un ruolo fondamentale nel legame con i recettori delle cellule che esso invade, e sono quindi il maggior fattore di virulenza. 

Bibliografia

  1. “Gli scienziati confrontano il nuovo coronavirus con i virus SARS e MERS: l’articolo sul sito The Scientist” 1 Marzo 2020, Copyright © 2018 Ordine Nazionale dei Biologi.
  2. “Genome Composition and Divergence of the Novel Coronavirus (2019-nCoV) Originating in China.”Aiping Wu, Yousong Peng, Baoying Huang, Wenjie Tan, Genhong Cheng, Taijiao Jiang. Published: February 07, 2020DOI:https://doi.org/10.1016/j.chom.2020.02.001

Informazioni su Diego Maiolatesi 12 Articoli
Autore di Microbiologia Italia

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painite
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painite

Alcune considerazioni sul coronavirus: se provassimo a vedere il virus non come nemico? se il virus vive nei pipistrelli i pipistrelli muoiono? se provassimo a fare un nuovo spillover? Se provassimo ad avere un nuovo approccio con i virus? se riuscissimo a non fare “attaccare” il virus alla cellula ospite o anche se riuscissimo a creare difficoltà il virus muterebbe ancora? Dobbiamo far diventare il Sars 2 come il rinovirus. Studiare perché alcune persone si ammalano senza gravi sintomi e altre no ? Solo difese immunitarie? mi sembra strano. Il virus non vuole la morte dell’ospite. Se facessimo “attaccare” qualcosa… Leggi il resto »