ΜΙΤ: Δημιουργία ολοκληρωμένου «χάρτη» του γονιδιώματος του κορωνοϊού

Ομάδα ερευνητών του Πανεπιστημίου ΜΙΤ των ΗΠΑ, με επικεφαλής τον ελληνικής καταγωγής καθηγητή Μανώλη Κέλλη, παρουσίασαν τον πιο πλήρη μέχρι σήμερα «χάρτη» του γονιδιώματος του κορωνοϊού SARS-CoV-2 που προκαλεί τη νόσο Covid-19.

Στις αρχές του 2020, λίγους μήνες μετά της έναρξη της πανδημίας, οι επιστήμονες είχαν καταφέρει να «διαβάσουν» (αλληλουχίσουν) το γονιδίωμα του νέου ιού. Μολονότι έκτοτε πολλά από τα γονίδιά του είναι γνωστά, αυτό δεν ίσχυε για όλα τα γονίδια του που κωδικοποιούν πρωτεΐνες. Τώρα, μετά από μια εξονυχιστική συγκριτική γονιδιωματική ανάλυση, οι ερευνητές του ΜΙΤ, οι οποίοι έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Nature Communications», δημιούργησαν τον πιο ακριβή και ολοκληρωμένο γονιδιωματικό «χάρτη» του κορωνοϊού. Οι επιστήμονες επιβεβαίωσαν αρκετά ήδη γνωστά γονίδια, αλλά βρήκαν επίσης ότι ορισμένα άλλα που είχαν αρχικά θεωρηθεί ως γονίδια, στην πραγματικότητα δεν ρυθμίζουν πρωτεΐνες.

Το γονιδίωμα του κορωνοϊού αποτελείται από σχεδόν 30.000 βάσεις RNA. Έως τώρα οι επιστήμονες δεν ήταν βέβαιοι ποιες ακριβές περιοχές του γονιδιώματος του ιού περιέχουν σημαντικά γονίδια, τα οποία κωδικοποιούν πρωτεΐνες. Αυτές ήλθαν πλέον στο φως μέσα από τη συγκριτική ανάλυση με τα γονιδιώματα παρόμοιων ιών, όπως του SARS-CoV (που είχε προκαλέσει την επιδημία του 2003) και συγγενικών ιών σε νυχτερίδες.

Ο Κέλλης είχε προηγουμένως αναπτύξει υπολογιστικές τεχνικές ακριβώς γι’ αυτό το είδος συγκριτικής ανάλυσης, οι οποίες είχαν χρησιμοποιηθεί για να γίνει σύγκριση του ανθρώπινου γονιδιώματος με εκείνα άλλων θηλαστικών και τώρα αξιοποιήθηκαν στην περίπτωση του κορωνοϊού. Χάρη σε αυτή τη μέθοδο, η νέα έρευνα επιβεβαίωσε έξι νέες περιοχές κωδικοποίησης πρωτεϊνών στο γονιδίωμα του νέου κορωνοϊού, πέρα από τις πέντε ήδη γνωστές σε όλους τους κορωνοϊούς. Επίσης διαπιστώθηκε ότι πέντε άλλες περιοχές του γονιδιώματος του SARS-CoV-2, αντίθετα με ό,τι είχε υποτεθεί αρχικά, δεν κωδικοποιούν πρωτεΐνες. Ακόμη αποκλείσθηκε η πιθανότητα να υπάρχουν και άλλα γονίδια κωδικοποίησης πρωτεϊνών που μένει να ανακαλυφθούν.

«Μπορέσαμε να χρησιμοποιήσουμε αυτή την ισχυρή συγκριτική γονιδιωματική προσέγγιση με τις εξελικτικές “υπογραφές”, για να ανακαλύψουμε το πραγματικό λειτουργικό περιεχόμενο κωδικοποίησης πρωτεϊνών αυτού του τρομερά σημαντικού γονιδιώματος», δήλωσε ο Μ. Κέλλης, ο οποίος είναι καθηγητής στο Εργαστήριο Επιστήμης των Υπολογιστών και Τεχνητής Νοημοσύνης (CSAIL) του ΜΙΤ και μέλος του κοινού ερευνητικού Ινστιτούτου Broad των πανεπιστημίων ΜΙΤ και Χάρβαρντ.

Περαιτέρω έρευνες θα φέρουν στο φως τις λειτουργίες των νέων γονιδίων που αποκαλύφθηκαν. Οι ερευνητές επίσης, σε ξεχωριστή δημοσίευση τους στο περιοδικό ιολογίας «Virology», κάνουν συγκεκριμένες προτάσεις για την ονομασία των γονιδίων του κορωνοϊού, καθώς έχει παρατηρηθεί μια σύγχυση έως τώρα στην επιστημονική κοινότητα.

Ο Μ. Κέλλης και οι συνεργάτες του ανέλυσαν επίσης σχεδόν 2.000 μεταλλάξεις του κορωνοϊού, κάτι που θα βοηθήσει να εκτιμηθεί καλύτερα η σημασία τους και πόσο μεταβάλλουν διαχρονικά την ικανότητα του ιού να διαφεύγει από το ανοσοποιητικό σύστημα ή να γίνεται πιο μεταδοτικός στην πορεία. Ήδη εντόπισαν μια περιοχή – σε μια πρωτεΐνη που περιβάλλει το γενετικό υλικό του κορωνοϊού – όπου εμφανίζονται μεταλλάξεις ταχύτερα του αναμενομένου.

Πηγή: ΑΠΕ-ΜΠΕ/ Nature