Memajukan pengeditan gen dengan varian CRISPR / Cas9 baru - ScienceDaily
Lingkungan

Memahami infeksi COVID-19 dan kemungkinan mutasi – ScienceDaily


Pengikatan lonjakan protein permukaan virus SARS-CoV-2 – proyeksi dari partikel virus berbentuk bola – ke protein permukaan sel manusia ACE2 adalah langkah pertama untuk infeksi yang dapat menyebabkan penyakit COVID-19. Para peneliti Penn State secara komputasi menilai bagaimana perubahan pada riasan lonjakan virus dapat memengaruhi pengikatan dengan ACE2 dan membandingkan hasil dengan virus SARS-CoV (SARS) asli.

Pracetak manuskrip asli para peneliti, yang tersedia online pada bulan Maret, adalah salah satu yang pertama secara komputasi menyelidiki afinitas tinggi SARS-CoV-2, atau kecenderungan untuk mengikat, dengan ACE2 manusia. Makalah ini diterbitkan online pada 18 September di Jurnal Bioteknologi Komputasi dan Struktural. Pekerjaan itu disusun dan dipimpin oleh Costas Maranas, Profesor Donald B. Broughton di Departemen Teknik Kimia, dan mantan mahasiswa pascasarjana Ratul Chowdhury, yang saat ini menjadi rekan postdoctoral di Harvard Medical School.

“Kami tertarik untuk menjawab dua pertanyaan penting,” kata Veda Sheersh Boorla, mahasiswa doktoral di bidang teknik kimia dan salah satu penulis makalah tersebut. “Kami ingin melihat perubahan struktural utama yang memberi COVID-19 afinitas yang lebih tinggi terhadap protein ACE2 manusia bila dibandingkan dengan SARS, dan kemudian menilai potensi afinitasnya terhadap ternak atau protein ACE2 hewan lainnya.”

Para peneliti secara komputasi memodelkan keterikatan lonjakan protein SARS-CoV-2 ke ACE2, yang terletak di saluran pernapasan bagian atas dan berfungsi sebagai titik masuk untuk virus corona lainnya, termasuk SARS. Tim menggunakan pendekatan pemodelan molekuler untuk menghitung kekuatan pengikatan dan interaksi keterikatan protein virus ke ACE2.

Tim menemukan bahwa protein lonjakan SARS-CoV-2 sangat dioptimalkan untuk mengikat ACE2 manusia. Simulasi keterikatan virus pada protein ACE2 homolog dari kelelawar, sapi, ayam, kuda, kucing, dan taring menunjukkan afinitas tertinggi untuk kelelawar dan ACE2 manusia, dengan nilai afinitas yang lebih rendah untuk kucing, kuda, anjing, sapi dan ayam, menurut Chowdhury.

“Selain menjelaskan mekanisme molekuler pengikatan dengan ACE2, kami juga menjajaki perubahan pada lonjakan virus yang dapat mengubah afinitasnya dengan ACE2 manusia,” kata Chowdhury, yang meraih gelar doktor di bidang teknik kimia di Penn State pada musim gugur 2019.

Memahami perilaku pengikatan lonjakan virus dengan ACE2 dan toleransi virus dari perubahan struktural ini dapat menginformasikan penelitian masa depan tentang daya tahan vaksin dan potensi virus untuk menyebar ke spesies lain.

“Alur kerja komputasi yang telah kami buat harus dapat menangani mekanisme masuk yang dimediasi pengikatan reseptor lainnya untuk virus lain yang mungkin muncul di masa mendatang,” kata Chowdhury.

Departemen Pertanian, Departemen Energi dan National Science Foundation mendukung pekerjaan ini.

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh Penn State. Asli ditulis oleh Gabrielle Stewart. Catatan: Konten dapat diedit gaya dan panjangnya.

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : Pengeluaran SGP