根据新的研究，人类细胞中的病毒对抗酶加速了COVID-19的突变

研究人员发现了第一个实验证据，解释了为什么COVID-19病毒如此迅速地产生变异，如delta和omicron。

研究结果发表在9月13日的杂志上科学报告，可以帮助科学家预测新的冠状病毒毒株的出现，甚至可能在这些毒株到来之前生产出疫苗。

多种COVID-19病毒变体的相对快速出现让研究人员感到困惑，因为大多数冠状病毒不会如此快速地突变和进化。这是因为它们有一个内置的“校对”机制来防止突变当它们在我们的细胞中生长和繁殖时进行自我复制。

但南加州大学的科学家们发现了COVID-19病毒绕过校对的策略:它劫持了内部的酶人类细胞它们通常会抵御病毒感染利用这些酶来改变它的基因组并产生变异。

首席研究员、南加州大学多恩西夫文学院生物科学和化学教授陈晓江说，这些发现可能有助于防止新变种引起的感染激增，从而对遏制疫情至关重要。

陈说:“新毒株的传染性会越来越强，从而规避现有疫苗的保护。”“提前预测新的变异并准备有效的疫苗可以在新的变异传播之前阻止它们。”

最好的进攻是良好的防守

陈和南加州大学的团队在实验室用冠状病毒感染人类细胞，然后研究病毒在细胞内复制时基因组的变化。

病毒的遗传密码序列由DNA的近亲RNA组成，用四个字母来识别核苷酸组成:A、C、G、u。在分析过程中，陈和他的团队注意到一个有趣的模式:病毒复制过程中出现的许多突变都是由密码中的一个特定核苷酸变成另一个核苷酸引起的——字母“C”变成了“u”。

C-to-U突变的高频率将他们指向了一组酶，细胞经常使用这种酶来抵御病毒。这种酶被称为APOBEC，它将病毒基因组中的c转化为Us，目的是引起致命的突变。

但陈和他的团队发现，对于在人类细胞中生长的COVID-19病毒来说，C-to-U突变不仅不会致命，它们实际上还为病毒提供了一种比预期更快的变异、进化和发展新毒株的方式，从而使病毒受益。

陈说:“我们提供了第一个实验证据，证明我们自己的酶可以帮助COVID-19病毒快速变异。”“不知怎的，这种病毒学会了在进化和适应过程中逆转这些宿主APOBEC酶。”

扭转局面

幸运的是，对于希望克服COVID-19的研究人员来说，每一种好的进攻都有它的弱点。在这种情况下，APOBEC酶产生的突变不是随机的——它们在基因序列中特定的位置将C转化为U，在那里U或a刚好在C前面(如UC或AC)。

有了这一认识，科学家可以寻找COVID-19病毒基因组中的每一个UC和AC，并使用强大的计算和实验方法，预测和测试如果其中任何一个变成u将会发生什么。这可以帮助他们预测可能出现的新COVID-19变体，并建议如何更新疫苗，以防止可能传播的任何新变体。

Chen和他的团队的目标就是做到这一点，研究由APOBEC酶引起的C-to-U突变可能对COVID-19病毒的生命周期及其传播和引发疾病的能力产生什么潜在影响。随着时间的推移，这些信息可以帮助科学家生产新的药物和疫苗，击败耐药和逃避疫苗的COVID-19病毒菌株。

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