Kezdőlap Címkék Genom

Címke: genom

Amit tudunk, és amit nem tudunk az Omicronról

Az Omicron körülbelül 50 olyan mutációt hordoz, amelyet korábban nem tapasztaltak kombinációban, köztük több mint 30 mutációt azon a tüskeproteinben, amelyet a koronavírus használ az emberi sejtekhez való kapcsolódáshoz.

További kutatásokra van szükség annak megállapítására, hogy az Omicron mutációgyűjteménye lehetővé teszi-e a változat számára, hogy elkerülje a vakcinák vagy fertőzések elleni immunitást. Az sem világos, hogy az általa okozott betegség súlyosabb vagy kevésbé súlyos-e, mint a többi változat.

Amit tudunk:

  • A B.1.1.529 novemberben jelent meg először Dél-Afrikában. A változat jelenleg nagyon gyorsan terjed ott – különösen Gautengben, a legnépesebb tartományban, amelyben Johannesburg is található, az utóbbi időben hatalmasra nőtt az új fertőzések száma. Eddig a változat száz körüli szekvenciájáról esett szó. A B.1.1.529-et már több kontinensen is megtalálták.
  • Sok ország mostanra utazási korlátozásokat vezetett be. Az Európai Unió számos  tagállama  beutazási tilalmat rendelt el (Magyarország is) Dél-Afrikából, Lesothoból, Botswanából, Zimbabwéből, Mozambikból, Namíbiából és Eswatiniből, amit a brit kormány követett.
  • A változat nagyszámú mutációjában különbözik a többitől. Összesen 32 mutációt hordoz magában a fontos tüskeproteinben, a vírus azon részében, amellyel az emberi gazdasejtekhez kötődik, és behatol azokon. Nyolc mutációval a delta-változat lényegesen kevesebb változást mutat. Ezenkívül a B.1.1.529 számos mutációt hordoz genomjának más részein is.
  • A mutációk közül három az úgynevezett furin hasadék közelében található, ami nagyon fontos a vírus számára. Ez fertőzőbbé teheti a B.1.1.529-et.
  • A Nextstrain genomadatbázisban most már létezik a B.1.1.529  szekvenálási elemzése, amely megmutatja a különbségeket.

Amit nem tudunk:

  • Még nem lehet megbecsülni, hogy a B.1.1.529 mely országokban terjedt el már, különösen az afrikai kontinensen. Terjedése nagyon dinamikusan növekszik. Ezenkívül a vírusmintáknak csak egy kis részét szekvenálják. Tehát nagyszámú be nem jelentett esetnek kell lennie. Az utazási korlátozások előnyei sem tisztázottak. Néhány szakértő nemrégiben azt gyanította, hogy már túl késő lehet.
  • Az, hogy az új változat mennyire veszélyes, egyelőre nem világos.  A tüskemutációk óriási száma nem feltétlenül mond semmit az általuk jelentett veszélyről. A szakértők előrejelzései azonban borúsak. A WHO-t pénteken tájékoztatják, majd hivatalosan aggodalomra okot adó variánsként jellemezték (VOC).
  • Egyelőre nem tudni, hogy a B.1.1.529 valóban fertőzőbb-e, mint más változatok, például a Delta. A Covid-19 diagnosztikájára és terápiájára gyakorolt ​​következmények sem tisztázottak. Azt még látni kell, hogy az új változat képes-e kiszorítani a Deltát világszerte, és az uralkodó variánssá válni.
  • Az is csak találgatás, hogy a vakcinák mennyire lesznek hatékonyak az új változat ellen. De itt sem jók a prognózisok. James Naismith, az Oxfordi Egyetem biológusa szerint a jelenleg elérhető koronavakcinák “szinte biztosan” kevésbé hatékonyak. Dél-Afrikában nagyon alacsony az átoltottság, ami korlátozza az eddigi adatok értékét – a vírus terjedését illetően is.
  • A B.1.1.529 eredete szintén nem világos. A korábban ismert változatokhoz képest sok eltérése miatt egészen más vonalból származhat. Egyes szakértők úgy vélik, hogy egy állattól származhatott, és onnan ugrott vissza az emberekhez. A gyenge immunrendszerű embereket is olyan táptalajnak tekintik, ahol a vírus drámaian megváltozhat.

(A Spiegel nyomán)

Aggodalomra ad okot az új szuperváltozat

A koronavírus egy új, valószínűleg nagyon veszélyes változatának Dél-Afrikában terjedése nemzetközi aggodalmat keltett. A szakértők attól tartanak, hogy a B.1.1.529 változat nemcsak rendkívül fertőző a szokatlanul sok mutáció miatt, hanem könnyebben áthatolhat a vakcinák védőpajzsán is.

A szuperváltozat megjelenésével egyidőben Nagy-Britannia és Izrael elővigyázatosságból   korlátozta a légiforgalmat a térség államaiban. A WHO már tudomást szerzett a „B.1.1.529” változatról, és ma ülést tart róla.

A koronavírus új változatát intenzív megfigyelés alá vették Dél-Afrikában. Az Afrikai Unió egészségügyi szervezete szeretné előrehozni az első és a második oltást az esetleges emlékeztető oltások előtt. Izrael, Nagy-Britannia, India és Japán lezárja határait és szigorítja a belépési intézkedéseket.

Egy új változat, amely nemrégiben jelent meg Afrika déli részén, több mint 30 mutációt hordoz a SARS-CoV-2 vírus tüskeproteinjében. Nyilvánvalóan kezd elterjedni a dél-afrikai Gauteng tartományban, amely Johannesburg és Pretoria nagyvárosait foglalja magában.

Ulrich Elling bécsi genetikus szerint a különleges kombináció aggodalomra ad okot. A WHO már tudomást szerzett a „B.1.1.529” változatról, és pénteken ülést tart.

Míg a Covid-19 világjárvány Dél-Afrika többi részén lelassult tavasszal, Gauteng tartományban a közelmúltban hatalmas növekedést figyeltek meg az új fertőzések számában. A hirtelen növekedés több mint 1000 új fertőzésben csúcsosodott ki szerdán.

Az új változat már körülbelül kétharmadát teszi ki

A régióból származó néhány szekvenált vírusgenom közül Elling számításai szerint a B.1.1.529 jelzésű variáns már körülbelül kétharmadát teszi ki. Az első három megerősített eset Botswanából származik, egy esetet egy dél-afrikai nyaralónál észleltek Hongkongban. A helyzet még mindig zavaros, de a WHO már tárgyal erről – mondta Elling csütörtökön.

Sajnos a változat a tüskeproteinben nagyszámú mutációt egyesít. A szakértők 32 változást számolnak, bár a közzétett adatok még mindig tele vannak bizonytalansággal. Elling szerint elképesztő, hogy egy változat ennyi mutációt halmozhat fel. Az S fehérje szekvenciájában három újonnan beépített építőelem is található. Ez “általában soha nem történik meg” – mondja a tudós, aki csapatával hosszú hónapok óta elemzi a fehérjét Ausztriában. A sok mutáció közül ez a “legőrültebb”.

A genom egy része jelentősen megváltozott

A genom azon része is nagymértékben megváltozik, amely a fehérje azon pontjának tervrajzát adja, amellyel a vírus az emberi sejtekhez kötődik (receptor-kötő domén). A változatban ismert változások is vannak, amelyek az immunvédelem megkerülésével járnak, valamint teljesen új változások.

Egyelőre nem bizonyított, hogy a hirtelen növekedést a variáns okozza – hangsúlyozta Elling. Az biztos, hogy a mutációk felhalmozódása nem laboratóriumi hiba, hiszen ezt már több laboratóriumban is kimutatták. A most felbukkant B.1.1.529 variáns mindenesetre a jelenleg legaggasztóbb mutációk halmozódása.

Mindenesetre további vizsgálatok hiányoznának a veszély jobb felméréséhez. Az új fertőzési görbe Gautengben egyértelműen felfelé mutat. Ezért valószínűleg sürgősen intézkedésekre van szükség annak érdekében, hogy amennyire csak lehetséges, elkerüljük a további terjedést Dél-Afrikából – mondta Elling.

A helyzetre a dél-afrikai egészségügyi minisztérium is hivatkozott csütörtöki tájékoztatóján. Tulio de Oliveira szakértő rámutatott, hogy országszerte már 77 olyan eset van, ahol “nagyon szokatlan mutációs konstelláció” van. A teljes vírusgenomban körülbelül 50 változás található.

A tudós szerint a változat egyik “előnye”, hogy PCR-teszttel kimutatható: “Ez segít visszakövetni és megérteni, hogyan terjed.” A járvány valószínűleg a Gauteng régió diákjai körében kezdődött. Nem lehet megmondani, hogy a változatot a régióban hozták-e létre. De Oliveira a WHO holnapi sürgős ülésére utalt a változattal kapcsolatban.

Izrael és Nagy-Britannia korlátozza a légiforgalmat

Joe Phaahla egészségügyi miniszter szerint az új változat megerősíti azt a “tényt, hogy ez a láthatatlan ellenség nagyon kiszámíthatatlan”. Arra szólította fel a dél-afrikaiakat, hogy viseljenek maszkot, tartsák meg a távolságot, és különösen oltsák magukat. “A védőoltás extra eszközével is rendelkezünk, ami segít elkerülni a súlyos betegségeket, beleértve a klinikára kerülést vagy akár a vírus áldozatául esést is” – mondta.

Izrael ezután Dél-Afrikát, Lesotót, Botswanát, Zimbabwét, Mozambikot, Namíbiát és Eswatinit “vörös országoknak” minősítette. Ezekből az országokból már nem léphetnek be külföldiek Izraelbe – közölte Naftali Bennett miniszterelnöki hivatal. Amikor az izraeliek hazatérnek ezekből az országokból, akár 14 napig is karanténban kell lenniük egy Korona szállodában, de egy hét után két negatív PCR-teszttel is tesztelhetik magukat. Az új változatot szorosan figyelemmel fogják kísérni, hogy megakadályozzák Izraelben való elterjedését.

A brit kormány korlátozza a Dél-Afrika, Lesotho, Botswana, Zimbabwe, Eswatini és Namíbia légiforgalmát az új vírusváltozat miatt. Sajid Javid egészségügyi miniszter elmondta, hogy szigorú szállodai karantén-követelmény van az érkezőkkel szemben. Vannak arra utaló jelek, hogy a B.1.1.529 még a Delta változatnál is fertőzőbb, és a rendelkezésre álló vakcinák kevésbé hatékonyak. Péntek déltől meg kell szüntetni a hat ország légiforgalmát.

Eddig egyetlen esetet sem találtak az új variánssal, amely állítólag körülbelül 30 mutációt tartalmaz az Egyesült Királyságban. Egyelőre csak Dél-Afrikában, Botswanában és Hongkongban vannak megerősített esetek.

A Die Presse cikke nyomán

Szegedre vezetnek az első mesterséges élőlény gyökerei

0

Május közepén új mérföldkövet jelentettek be a mesterséges élet létrehozásában: egy baktérium teljes örökítőanyagát szintetikusra cserélték cambridge-i kutatók, ráadásul az egész élővilágban egységes genetikai kódon is változtattak. A hír bejárta a világsajtót, ám azt kevesen tudják, hogy a példátlan eredmény eléréséhez egy olyan baktériumot használtak, amelyet az MTA Szegedi Biológiai Kutatóközpontjában fejlesztett ki Pósfai György és kutatócsoportja. A kapcsolat a két munka között jó példa az alapkutatási eredmények előre nem látható hasznosulására. – Pósfai György összefoglalója az mta.hu számára.

A napokban járta be a sajtót egy tudományos hír (Fredens és mtsai, Nature, 2019), többek között ilyen címmel: „Ez lehet a világ első mesterséges élőlénye” (Index). Hasonló munka hasonló címmel már szerepelt a sajtóban korábban is, ez a mostani eredmény azonban valóban új mérföldkő a mesterséges sejtek készítésében. Egyetlen mondatban összefoglalva: szintetikus eredetűre cserélték le a kólibaktérium (Escherichia coli) DNS-ét, és közben megváltoztatták a genetikai kódolási rendszerét.

Miért érdekes ez? Háromféle jelentősége van a munkának:

1. A technológia alkalmazható lesz más, racionálisan tervezett sejtek készítésére.
2. Nem természetes aminosavak kódolása, ezzel újfajta, sokféle célra használható fehérjék előállítása is lehetővé válik.
3. A megváltoztatott kódolás miatt biztonsági, genetikai kommunikációs tűzfal keletkezik a mesterséges baktérium és a természetes élőlények között.

Érdemes kicsit részletesebben is kifejteni az előnyöket.

Új eljárás teljes genomok átalakításához

Ami a technológiát illeti, már ismert módszereket fűztek egybe ahhoz, hogy a tervezett kódolási módosításokat beépítve lemásolják a kólibaktérium teljes DNS-ét (genomját). A folyamat a DNS nukleotidsorrendjének megtervezésével, majd kis darabokban történő kémiai szintézisével indul. Ezeket a kisebb szakaszokat nagyobbakká (100 ezer nukleotidnyi genomszakaszokká) fűzik össze, ehhez a laboratóriumban jól kezelhető élesztőt is igénybe veszik mint köztes gazdát. A nagy genomszakaszokat azután sorban a kólisejtbe juttatják, lecserélve az eredeti, természetes szakaszokat. A végeredmény egy olyan baktérium, amelynek teljes DNS-molekulája szintetikus eredetű. Az új DNS pedig az eredeti információ mellett új, beletervezett, akár globális érvényű módosításokat is hordozhat. Az itt alkalmazott folyamat mintaként szolgálhat másféle sejtek teljes genomjának nagyszabású átalakításához is. Ráadásul a lépések egy része automatizálható, megkönnyítve a jövőbeni hasonló munkákat.

Nevezhetjük-e mesterségesnek ezt az élőlényt?

Igen is, meg nem is. Az elkészítéshez élő sejtekre volt szükség, maga a fogadó gazda is egy természetes élőlény. Ugyanakkor a sejt felépítését és működését meghatározó információt hordozó DNS-t mesterségesen alakították ki. Hasonló munkára egyébként már volt példa, Craig Venter csapata évtizedes erőfeszítéssel készített olyan Mycoplasma baktériumot, amelyet szintetikus eredetű DNS működtetett (Gibson és mtsai, Science, 2010). A Mycoplasma egyszerűsége miatt alkalmas volt a technológia demonstrálására, gyakorlati haszna azonban nincsen az alkalmazásokban.

A mostani munka újabb dimenziót nyitott: egyrészt jóval nagyobb DNS-molekulát tudtak összeállítani, másrészt egy igen hasznos, a kutatásban és az iparban széleskörűen használt baktériumot vettek alapul.

Új fehérjék előállításának lehetősége

A létrehozott, Syn61 nevű kólibaktérium nem szolgai lemásolása az alapul vett baktériumtörzsnek. A genetikai kódrendszert megváltoztatták, egyszerűsítettek rajta. A természetes, univerzális genetikai kód redundáns, a 64-féle kódvariáns 20-féle aminosavat kódol, azaz egy-egy aminosavra többféle kódolás is vonatkozhat. Itt a szerin aminosavat kódoló hatféle kodon közül kettőt kihagytak, illetve másik, szinonim kodonnal helyettesítettek. Így felszabadult két kodon, pontosabban három, mivel az eredeti, háromféle stopkodonból az egyiket szintén mellőzték. Így lett a 64 elemű genetikai kódból 61 elemű, innen a Syn61 név.
Mire jók a felszabaduló kodonok? Némi egyéb manipulációval (pl. megfelelő aminoacil-tRNS-szintetáz alkalmazásával) elérhető, hogy a megüresedett funkciójú kodonokat nem természetes aminosavak kódolására használják. A fehérjerepertoár így bővíthető, soha nem látott, a szokásos aminosavakon túli építőelemeket is tartalmazó fehérjéket lehet könnyen élő sejtben előállítani. Ilyesmit eddig utólagos kémiai módosítással vagy csak részleges eredményt hozó genetikai manipulációkkal tudtak elérni. És miért jó a fehérjerepertoár bővítése? Ennek számtalan alkalmazása lehet az új gyógyszerhatóanyagok előállításától a mosóporenzimek javításáig.

Genetikai tűzfal

Gyakran felmerül az aggály, mi lesz, ha a mesterségesen megalkotott baktérium elszabadul, a gondosan kialakított genetikai tervrajz elfajul, esetleg – például vírusok közvetítésével – idegen, veszélyes gének kerülnek bele. Nos, a megváltoztatott genetikai kódrendszer tűzfalat képez a mesterséges és a természetes rendszerek között. Ha információt cserélnek, az a partnerben nem fog működni, hiszen az másként olvassa ki a genetikai utasításokat.

A kólibaktérium kromoszómájának sematikus térképe. A belső kör (fekete) mutatja az eredeti baktérium genomját (4434 gén). Piros blokkok jelölik az MDS42 változatban kiejtett genomszakaszokat (42 szakasz, összesen 704 gén).

Forrás: Pósfai György

Egy Szegeden előállított baktériumot használtak

Van még egyéb érdekessége is a munkának: egy magyar szál, egy szegedi előzmény. Ugyanis nem akármilyen, a laboratóriumokban vagy az iparban gyakran használt, „vad” kólibaktérium DNS-ét vették alapul a szintetikus variánshoz, hanem az MTA SZBK Biokémiai Intézetének Genommérnöki Csoportjában készített, MDS42 nevűét. A név egy genetikailag erősen egyszerűsített kólibaktériumra utal (Multiple Deletion Strain, 42 kiejtett genomszakasszal). Többéves munkával, melybe – elsősorban bioinformatikai segítséggel – egy amerikai kutatócsoport is bekapcsolódott, precízen elimináltuk a baktérium genomjából a fölöslegesnek, illetve a kutatási-ipari felhasználás szempontjából károsnak ítélt géneket. (A munkát annak idején két fázisban közöltük: Genome Research, 2002; Science, 2006). Célunk kettős volt. Egyrészt úgy gondoltuk, a fölösleg eltávolításával hatékonyabb és genetikailag stabilabb lesz a baktérium – ebből csak a stabilitás igazolódott. Másrészt – alapkutatási szempontból – az érdekelt bennünket, meddig lehet elmenni a genetikai egyszerűsítésben anélkül, hogy komolyabban sérülnének a baktérium képességei.

Miért választották most az MDS42 kólibaktériumot a szintetikus verzióhoz?

Ennek két oka van: egyrészt 4,6 millió nukleotid helyett kevesebb mint 4 milliót kellett összeszerkeszteni, másrészt hiányzott már belőle sok, a felhasználás szempontjából igazoltan felesleges vagy káros szakasz (pl. a mutációkat, genetikai instabilitást okozó „ugráló” gének).
A kapcsolat a két munka között jó példa arra, hogy egy alapvetően alapkutatási projekt később – előre nem látott módon – egy igencsak hasznos alkalmazásokkal kecsegtető munka kiindulópontjává válhat.

A mostani, szintetikus genomú baktérium valószínűleg nem lesz sokáig világrekorder a mesterségesség „versenyében”. Még drasztikusabban átalakított genetikai kódrendszerű kólibaktérium is készülőben van (szintén MDS42-alapokon), más szintetikus baktériumgenomokat is terveznek, és nincs messze a mesterséges genomú, 12 millió nukleotidból összeálló élesztőgenom befejezése sem.

FRISS HÍREK

A Független Hírügynökség kiadásai meghaladják bevételeinket.
A pártoktól független újságírás egyre nehezebb helyzetben van Magyarországon.

A hagyományos finanszírozás modelleket nem csak a politika lehetetleníti el, de a társadalmi kihívások is.

A fuhu.hu fennmaradásához, hosszútávú működéséhez, szerkesztőségünk rászorul támogatásotokra.
Segítségetekkel lehetőség nyílik arra, hogy munkánkat továbbra is az eddig megszokott színvonalon végezhessük tovább.

Ide kattintva megtalálod bankszámlaszámunkat!

NÉPSZERŰ HÍREK