Biolodzy znaleźli w genomie koronaawirusa SARS-CoV-2 ukryty gen, który nie może być wykryty konwencjonalnymi metodami. Jak się okazało, gen ten „włącza się”, gdy wirus wchodzi do komórki. Może to oznaczać, że odgrywa on ważną rolę w rozprzestrzenianiu się infekcji. Odkrycie to zostało opisane w artykule naukowym opublikowanym w czasopiśmie eLife.
Gra światowa z wykorzystaniem wirusa.
Informacje genetyczne niektórych wirusów, w tym SARS-CoV-2, nie są przechowywane w DNA, ale w RNA. Jednak podstawowa zasada ich przechowywania nie zmienia tej reguły. Cząsteczka RNA składa się z powtarzających jednostek czterech typów: adeniny, guaniny, cytozyny i uracylu. Łańcuch ten wygląda jak łańcuch napisany przy użyciu alfabetu składającego się tylko z czterech liter: A, G, C, U. (W przypadku DNA wszystko jest takie samo, tylko uracyl musi być zastąpiony tymianiną).
Linia ta rozkłada się na słowa – geny. Każde takie słowo jest instrukcją syntezy określonego białka. Zazwyczaj geny są oddzielone od siebie poleceniami „stop, stop syntezie”. Istnieją również bezwartościowe zestawy liter pomiędzy genami. Jedna rzecz jest niezmienna: geny podążają za sobą. Następne słowo nie zacznie się przed zakończeniem poprzedniego.
W przypadku ORF3d jest jeszcze wiele do odkrycia. Dlaczego on istnieje, ukrywa się w genomie i nakłada się na inne geny.
Jednak z natury rzadko istnieją zasady bez wyjątków. Tutaj iw tym przypadku jest wyjątek: tak zwane nakładające się geny. Takie geny, jak sama nazwa wskazuje, nakładają się na siebie. Część jednego z nich jest jednocześnie częścią drugiego: to, które białko zostanie zsyntetyzowane zależy od punktu, w którym zaczyna się odczyt RNA (lub DNA). Nakładające się na siebie geny są rzadkie w formach życia komórkowego, ale powszechne w wirusach. Naukowcy uważają, że faktem jest, iż molekuły DNA (lub RNA) w wirusach są bardzo krótkie. Dlatego też ewolucja wymyśliła sposób na wykorzystanie tej samej części cząsteczki w kilku genach jednocześnie.
Trudność polega na tym, że konwencjonalne techniki odczytu genomu nie nadają się do wykrywania nakładających się na siebie genów. Dlatego też czasami nazywane są one ukrytymi genami.
Niespodzianka od SARS-CoV-2
Teraz naukowcy znaleźli taką niespodziankę w genomie koronawirusa SARS-CoV-2, sprawcy obecnej pandemii. W tym celu autorzy nowego badania wykorzystali zastrzeżony algorytm, którego celem jest zidentyfikowanie nakładających się genów. Biolodzy nazwali nowy gen ORF3d.
Niedawno zidentyfikowany gen, zwany ORF3d, jest przykładem tego, co nazywane jest genem pokrywającym się: gen, którego ekspresyjna sekwencja nukleotydów częściowo pokrywa się z ekspresyjną sekwencją nukleotydów innego genu.
W poszukiwaniu tego genu badacze odczytują genomy kilku koronaawirusów związanych z SARS-CoV-2. Nie znaleźli oni „nowicjusza” w podobnych wirusach u nietoperzy. Ale ORF3d został znaleziony w RNA jednego z koronaawirusów, które infekują pangoliny. Przypomnijmy, że według naukowców, zwierzę to mogło stać się pośrednim nośnikiem SARS-CoV-2 pomiędzy nietoperzem a człowiekiem.
Biolodzy podkreślają, że nie wiedzą jeszcze, jaką rolę odgrywa ORF3d w genomie koronaawirusa.
„Nie znamy jego funkcji i znaczenia klinicznego”, – mówi pierwszy autor artykułu, Nelson Chase z Centrum Badań Bioróżnorodności na Tajwanie.
Naukowcy ustalili jednak istotny fakt. Przeciwciała przeciwko koronaawirusowi, wytwarzane przez odporność osób chorych, reagują na białko kodowane przez gen ORF3d. Oznacza to, że białko to jest produkowane, gdy wirus jest odpowiedzialny za komórkę.
Jest możliwe, że gen ten odgrywa ważną rolę w rozprzestrzenianiu się wirusa. W genomie SARS-CoV-2 znajduje się przecież tylko około 15 genów, więc każdy z nich może być bardzo „obciążony” ważnymi funkcjami.
