氨基酸变异解读
生物学家劳伦斯·赫斯特和斯蒂芬·弗里兰在20世纪90年代末把天然基因密码和计算机随机产生的几百万组密码拿去比对,结果轰动一时。他们想知道,如果发生点突变这种把一个字母换掉的变异,哪一套密码系统能保留最多正确的氨基酸,或将它代换成另一个性质相似的氨基酸。
结果他们发现,天然的基因密码最经得起突变的考验。点突变常常不会影响氨基酸序列,而如果突变真的改变了氨基酸,也会由另一个物理特性相似的氨基酸来取代。据此,赫斯特与弗里兰宣称,天然的遗传密码比成千上万套随机产生的密码要优良得多。它不但不是大自然密码学家愚蠢而盲目的作品,而是万里挑一的密码系统。
天然的三联基因密码的第一个字母都有特定的对应方式。举例来说,所有以丙酮酸为前体合成的氨基酸,它们密码的第一个字母都是T。所有由α-酮戊二酸所合成的氨基酸,其三联密码第一个字母都是C;所有由草酰乙酸合成的氨基酸,第一个字母都是A;最后,几种简单前体通过单一步骤所合成的氨基酸,第一个字母都是G。
三联密码的第二个字母和氨基酸是否容易溶于水有关,或者说和氨基酸的疏水性有关。亲水性氨基酸会溶于水,疏水性氨基酸不会溶于水,但会溶在脂肪或油里,比如溶在含有脂质的细胞膜里。所有的氨基酸,可以从“非常疏水”到“非常亲水”排列成一张图谱,而正是这张图谱决定了氨基酸与第二个密码字母之间的关系。疏水性最强的六个氨基酸里有五个,第二个字母都是T,所有亲水性最强的氨基酸第二个字母都是A。介于中间的有些是G有些是C。
三联密码的第三个字母不含任何信息,不管接上哪一个字母都没关系,这组密码子都会翻译出一样的氨基酸。以甘氨酸为例,它的密码子是GGG,但是最后一个G可以代换成T、A或C。
第三个字母的随机性暗示了一些有趣的事情。二联密码可以编码16种氨基酸。如果我们从20个氨基酸里拿掉5个结构最复杂的(剩下15个氨基酸,再加上一个终止密码子)这样前两个字母与这15个氨基酸特性之间的关联就更明显了。因此,最原始的密码可能只是二联密码,后来才靠“密码子捕捉”的方式成为三联密码,也就是各氨基酸彼此竞争第三个字母。
第一个字母和氨基酸前体之间的关系直截了当,第二个字母和氨基酸的疏水性相关,第三个字母可以随机选择。这套密码系统除了可以忍受突变,还可以降低灾难发生时造成的损失,同时可以加快进化的脚步。因为如果突变不是灾难性的,那应该会带来更多的好处。
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Omicron之所以被认为是“最危险的毒株”,是因为在它的刺突蛋白上发现了32处突变。这个突变数量是“前所未有的”,伦敦帝国理工学院MRC全球传染病分析中心主任尼尔·弗格森这样说。新型变异毒株到底有多危险 与之相比,席卷全球的德尔塔仅有16处突变。在所有突变中,位于受体结合区域(RBD)的突变最关键,这是病毒进入人类宿主细胞的“通道”,而Omicron在该区域至少拥有10处突变,德尔塔只有两处,贝塔有三处,Omicron是德尔塔的5倍。 但金冬雁指出,突变的数量多,并不意味病毒的传播能力或免疫逃逸能力就更强。在新冠病毒的全基因组序列中,目前已经发现了接近3万个突变,“3万多个里面变32个,只是1%左右”,而且刺突蛋白本身包含1200个左右的氨基酸,“变了30多个也是一个小数。” 与数量相比,更关键的在于,究竟是哪些位点发生了变异。 “从疫情暴发到现在,起码发现了上百种变异株,但只有一个德尔塔能留下来,在过去,贝塔和伽马变异株也被证明有比较强的免疫逃逸特性,但它们在和德尔塔的传播比赛中还是落败了,最后无声无息就消失了。”金冬雁解释。 他还表示,只有等到该毒株传播到一定规模时,才能更好地判断,目前它的传播规模还很小,主要限于南非。 “现在还不需要拉警报,目前不要恐慌。”香港大学病毒学家金冬雁强调。他指出,要相信科学,静观其变,最重要的是加强监测,后续主要关注新变种三个特征的演变:传播性、致病性和免疫逃逸能力。(中国新闻周刊;贝塔)


来源: 每日经济新闻
变异株Omicron的出现意味着什么?,变异株Omicron的出现意味着什么纟,,?
接种疫苗
奥密克戎仍属新冠病毒,虽然它的氨基酸累加突变,但疫苗仍
有效,可低重症和死亡率。应对奥密克戎变异株,我国已经做好了多条技术路线的前期技术储备和研究,部分企业相关前期设计已开始。