corona

Coronavirus-mutatie in de UK verspreidt zich snel

Een nieuwe stam van het coronavirus is mogelijk verantwoordelijk voor de snellere verspreiding van het virus in Londen en Zuidoost-Engeland, zo is aangekondigd . Onbevestigde rapporten suggereren dat de coronavirusvariant N501Y wordt genoemd . Deze specifieke soort neemt sinds augustus in frequentie toe.

Het idee van een muterend virus, dat zich uitbreidt in nieuwe stammen, is genoeg om de meeste mensen bang te maken. Maar zijn deze angsten gerechtvaardigd, en waar komen ze vandaan?

Hollywood moet beslist enige verantwoordelijkheid dragen voor onze misvattingen over mutatie. Het concept inspireert tenslotte al decennia filmmakers, te beginnen met Die, Monster, Die! in 1965 tot en met franchises met een groot budget, zoals X-Men. Beiden vertellen verhalen over veranderingen in het DNA die resulteren in bovenmenselijke vermogens.

Filmmakers met speciale effecten laten deze DNA-veranderingen graag op de meest dramatische manier zien – vaak vergezeld van gloeiende kleuren en explosies – maar echte genetische mutaties zijn een veel rustiger aangelegenheid. U hoeft zich dus geen zorgen te maken als u hoort dat het coronavirus aan het muteren is . Het is een normaal onderdeel van evolutie.

Om mutaties te begrijpen, moeten we eerst een omweg maken naar de wereld van eiwitten. Als ik de zijkant van mijn microgolflunch “Taste of the East” lees (helaas thuis gegeten met opgesloten vermoeide kinderen in plaats van op het strand op de afbeelding op het pakket) is er één enkele waarde voor “proteïne”. Maar het woord kan misleidend zijn. Het ding op mijn oprit is zowel een auto als tegelijkertijd een type auto dat anders is dan andere. Hetzelfde woord betekent zowel het individu als de groep waartoe het behoort. Hetzelfde geldt voor de term eiwit.

Ongeveer een vijfde van je lichaam bestaat uit eiwitten. Eiwitten zijn de moleculen in je lichaam (of lunch) die zijn gemaakt van reeksen aminozuren. Eiwit is een overkoepelende term die alles omvat, van de eiwitmoleculen die als enzymen in je maag werken, tot de structurele eiwitten die je huid en haar vormen.

Er zijn slechts 20 soorten aminozuren waarmee alle eiwitten op aarde kunnen worden gebouwd. Binnen deze 20 lijken veel erg op elkaar en kunnen ze op basis van hun eigenschappen in families worden gegroepeerd. Er zijn positief geladen, negatief geladen, grote, kleine en sommige met meer subtiele verschillen.

Door deze 20 aminozuren in verschillende orden en verschillende hoeveelheden te combineren, creëert de natuur een oogverblindende reeks zeer verschillende eiwitten met specifieke taken binnen een organisme. Net zoals 20 soorten legosteentjes kunnen worden gebruikt om een ​​groot aantal verschillende modellen te maken, worden de 20 soorten aminozuren gebruikt om naar schatting 6 miljoen verschillende soorten eiwitten te maken.

Muterend coronavirus

DNA, of in het geval van het coronavirus, RNA, is de reeks genetische instructies die een organisme vertellen welke stenen nodig zijn en in welke volgorde de eiwitten moeten worden gemaakt om te overleven.

Mutaties hebben invloed op deze instructies, wat betekent dat het aantal of type aminozuren waaruit een bepaald eiwit bestaat, verandert. Dit heeft op zijn beurt het potentieel om de eigenschappen van het eiwit te veranderen. Dit is echter de Hollywood-spoiler: de meeste mutaties leiden helemaal niet tot een gunstige verandering van de eiwiteigenschappen. Mutaties die de eigenschappen van een eiwit veranderen, zullen het virus zelfs eerder verzwakken dan versterken.

Alleen mutaties die een voordeel opleveren (of geen verschil maken) blijven in het DNA bestaan. Spreken over het virus dat “doelen” en “intenties” heeft met mutaties, is praten vanuit een menselijk perspectief. Op een vergelijkbare manier is er een discussie over de vraag of het “ultieme virus” een virus is dat je hele leven onopgemerkt in je heeft overleefd, of een virus dat snel en gemakkelijk tussen nieuwe gastheren springt. Beide zouden uitgebreide mutaties vereisen, waarvan de resultaten te willekeurig zijn om te plannen.

Eiwitten worden in extreem complexe 3D-vormen gevouwen, afhankelijk van de interacties tussen aminozuren in dezelfde string. Het veranderen van een aminozuur dat de sleutel is om de vorm bij elkaar te houden, zoals het vervangen van een positief geladen door een negatief geladen, zal die vorm veranderen.

Die miljarden jaren van moleculair beeldhouwen waardoor eiwitten precies de juiste vorm hebben om samen te werken, zijn niet compatibel met plotselinge mutaties en radicaal verschillende vormen. Geen extra vaardigheden, geen superkrachten – meestal past het eiwit gewoon niet meer zoals het hoort. En als dat eiwit de sleutel is tot het virus dat u infecteert? Goed nieuws! Dat specifieke virusdeeltje kan u geen kwaad doen en die gemuteerde virusversie sterft uit.

Dus hoe gaat een organisme, mens of virus, door als de meeste mutaties er slecht voor zijn? Een gebruikelijke benadering is om terug te gaan en de mutatie op te lossen.

Bij het toedienen van zijn systeem om de DNA-code om te zetten in reeksen aminozuren om een ​​eiwit te maken, heeft de evolutie een aantal stappen ingebouwd om te controleren op veranderingen. Als je miljarden jaren hebt besteed aan het verfijnen van je blauwdruk, dan wil je enige bescherming voor al dat eerdere harde werk. Daarom hebben zowel mensen als coronavirussen correctiemechanismen voor hun DNA / RNA-sjablonen.

Deze evolutionaire proeflezing is er om de “fouten” te corrigeren die eiwitten zouden veranderen en het virus zouden remmen. Het proeflezen vermindert ook de snelheid waarmee voordelige mutaties worden verworven.

Niet alle aminozuren zijn belangrijk voor de vorm en het veranderen ervan verandert niets aan het eiwit. De mutaties die het meest voorkomen in het coronavirus-spike-eiwit, die het hebben gehaald en zich hebben gevestigd, bevinden zich in de groep van “geen significante verandering in het eiwit”: het ruilen van een groot aminozuur voor een ander groot aminozuur . Het biologische equivalent van verschillende banden op uw auto plaatsen. Hoewel deze aminozuren verschillend zijn, lijkt het spike-eiwit grotendeels ongewijzigd in hoe het werkt. Niet beter of slechter om in cellen te komen.

Virussen werken generaties lang veel sneller door dan grote organismen zoals wij, en groepen kleine veranderingen kunnen sneller clusteren tot significante verschillen. In het geval van de nieuw geïdentificeerde variant in het zuidoosten van Engeland hebben we echter nog geen bewijs dat deze mutatie het virus schadelijker of overdraagbaarder maakt.

Abonneer u nu op onze gratis elektronische nieuwsbrief SDB-nieuws klik hier om te registreren