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Primer estudio de conservación de las 4 proteínas estructurales del virus del COVID-19

El estudio ha sido llevado a cabo por el laboratorio de Epidemiología Molecular del VIH del IRYCIS del Hospital Universitario Ramón y Cajal

El estudio de la diversidad genética del SARS-CoV-2 y las mutaciones emergentes en la pandemia actual es crucial para comprender la evolución de este virus y evaluar su impacto en el diagnóstico, vacunas y terapias contra COVID-19. El trabajo, publicado en la revista Viruses en este mes de febrero,  describe exhaustivamente el grado de conservación de aminoácidos y la evolución temporal a nivel global y regional por semana epidemiológica en cada residuo de las cuatro proteínas estructurales del SARS-CoV-2: spike, membrana, envuelta y nucleocápside. 

Para ello, los autores descargaron todas las secuencias completas y parciales de SARS-CoV-2 de 117 países disponibles en GISAID del 29 de diciembre de 2019 al 19 de septiembre de 2020, y las procesaron utilizando una herramienta bioinformática desarrollada en el propio grupo investigador (programa EpiMolBio). Después caracterizaron todos y cada uno de los cambios de aminoácido que se habían producido en las 4 proteínas estructurales del virus SARS-CoV-2 durante la pandemia como resultado de mutaciones incorporadas en su ARN después de la replicación del virus. Por último, realizaron el análisis por países, por continente/regiones geográficas y a nivel global.

En las 105,276 secuencias de virus disponibles y recuperadas de personas diferentes infectadas, observaron que, a pesar de la conservación extremadamente alta de las proteínas estructurales del SARS-CoV-2 (> 99%), todas presentaron cambios de aminoácido con diferentes tendencias temporales. Así, encontraron 142 cambios en 65 de los 75 aminoácidos de la envuelta, 291 cambios en 165 de los 222 residuos de la membrana, 890 cambios en 359 de los 419 residuos de la nucleocápside, y 2.671 cambios en 1.132 de los 1.273 residuos de la spike. La evolución de los cambios difirió por regiones geográficas y por semana epidemiológica. Los cambios más prevalentes fueron D614G (81,5%) en la proteína Spike, seguido de la combinación R203K + G204R (37%) en la proteína de la nucleocápside.

Estos datos aportan información extremadamente útil para enfoques futuros de diagnóstico, tratamiento, eficacia de vacunación o diseño de vacunas dirigidas frente a estas proteínas estructurales del SARS-CoV-2. Ello será de gran relevancia en los esfuerzos de prevención y control de la enfermedad del COVID-19, y para comprender mejor cómo se está propagando este virus en los distintos países.

Los firmantes del trabajo pertenecen al laboratorio de Epidemiología Molecular del VIH adscrito al Instituto Ramón y Cajal de Investigación Sanitaria (IRYCIS) y al Servicio de Microbiología del Hospital Universitario Ramón y Cajal. El grupo de investigación de la Dra. Holguín pertenece al CIBER en Epidemiología y Salud Pública (CIBERESP), a la Red en Investigación Translacional en Infecciones Pediátricas (RITIP) y colabora con la Cohorte Nacional de niños y adolescentes con VIH (CoRISpe) desde el 2008. La primera autora (Paloma Troyano) tiene un contrato de Investigación Rio Hortega y el segundo autor (Roberto Reinosa) es colaborador bioinformático para el desarrollo de la herramienta EpimolBio. 

Estudio completo ➡ https://www.mdpi.com/1999-4915/13/2/243

Evolution of SARS-CoV-2 Envelope, Membrane, Nucleocapsid, and Spike structural proteins from the beginning of the pandemic to September 2020: a global and regional approach by epidemiological week. Paloma Troyano-Hernáez, Roberto Reinosa and África Holguín. Viruses 2021, 13(2), 243.

Más información del grupo en: www.quecumplanmuchosmas.com
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