Да, к сожалению, риск заражения COVID-19 есть и у вашего питомца. Так же, как мы восприимчивы к заражению вирусом SARS-CoV-2, некоторые виды животных тоже. Поскольку животные имеют схожие структурные особенности белков поверхности клеток, присутствующих у человека.
Присутствующий специфический белок действует как система замка и ключа, ключ - это белок вируса, ответственный за заражение COVID-19, а замок - мембранный белок, расположенный на поверхности клетки.
Если ключ - белок вируса - подходит к замку - рецепторному белку хозяина, то вирус может проникнуть внутрь и начать цикл размножения, вызывая инфекцию хозяина.
Исследование опубликовано в журнале PLOS Computational Biology, использовали математическую модель, чтобы предсказать, какие виды животных обладают необходимыми характеристиками белка хозяина, которые могли бы обеспечить связывание белка шипа вируса.
Исследователи сообщили о некоторых случаях по всему миру, когда домашние, сельскохозяйственные и зоопарковые животные были положительными на инфекцию COVID-19.
Кошки, норки, львы и тигры - вот некоторые виды, о которых сообщалось, что они заражены.
Сначала исследования показали, что кошки, циветты и хорьки были восприимчивы к SARS-CoV-2, а свиньи, куры и утки - нет.
Во второй момент появились другие результаты, классифицирующие морских свинок, мышей и крыс как невосприимчивых, в то время как верблюды, крупный рогатый скот, лошади, овцы и кролики были классифицированы как восприимчивые к инфекции SARS-CoV-2.
Следует помнить, что вирус SARS-CoV-2 впервые был передан человеку через промежуточного хозяина.
Два основных подозреваемых животных - летучие мыши и панголины. Если вы впервые слышите о панголинах, то это ночные млекопитающие, покрытые кератиновой чешуей, которые живут в дуплах деревьев и норах.
Вот иллюстрация панголина:
Чтобы запустить инфекцию, первое, что должен сделать вирус, это связать свой белок вирусного шипа с рецепторным белком мембраны клетки-хозяина.
Белок рецептора-хозяина представляет собой внеклеточный протеазный домен ангиотензин-превращающего фермента 2, обычно известного как ACE2.
ACE2 - это однопроходный трансмембранный белок, присутствующий на поверхности нескольких тканей. ACE2 не имеет единственной структуры, он может иметь несколько структур у разных видов, сохраняя при этом одну и ту же функцию.
Фактически, ACE2 классифицируется как ген-ортолог, то есть ген, присутствующий у разных видов, который произошел от общего предкового гена.
Эти структурные различия, по-видимому, являются причиной того, что вирус SARS-CoV-2 может связываться с ACE2 одних видов и не связываться с другими.
Как только вирусный белок-шип соединяется с ACE2, вирус проникает внутрь клетки и начинает использовать клеточный механизм хозяина для размножения, что приводит к инфекции.
В результате, лучшее понимание рецептора ACE2, несомненно, приведет к более точному объяснению того, почему некоторые виды животных восприимчивы к инфекции, а другие - нет.
Кроме того, это поможет ученым и в разработке лекарств, применяя противовирусные стратегии, например, изготовление фальшивых шкафчиков для связывания вируса вместо настоящего шкафчика хозяина.
А также для того, чтобы лучше отслеживать промежуточных животных-хозяев на предмет заражения вирусом в будущем.
Таким образом, характеристика трехмерной структуры ACE2 и его взаимодействий на атомном уровне с помощью вычислительного моделирования, была целью Родригес и коллеги работать.
Этот тип исследования характеристик является экспериментально дорогим и не применим в больших масштабах, так как трудно достичь окончательных данных, в то время как вычислительное моделирование является быстрым и недорогим, что очень полезно для заполнения некоторых пробелов в знаниях о структурной структуре.
В исследовании для анализа были взяты 28 видов животных, сгенерирована 3D-модель ACE2, соединенного с белком вирусного шипа.
Результаты показали, что в аминокислотной последовательности ACE2 есть ключевые места, где из-за мутаций вирусный белок не может связываться с клеткой-хозяином.
В частности, в последовательности ACE2 отсутствует одна аминокислота, отвечающая за межмолекулярный солевой мост, наблюдаемый между ACE2 и сайтом связывания вирусного белка, о чем сообщили Родригес и его команда.
Этот результат подтверждается другими опубликованными исследованиями, которые экспериментально показали, что недостатком этого мутанта является отсутствие отрицательно заряженной аминокислоты, позволяющей вирусному белку связываться.
Исследование также показывает, что инфекция SARS-CoV-2 является более сложной, чем считалось ранее, с более чем одним способом заражения хозяина.
Таким образом, важно уточнить, что снижение наличия ACE2 может уменьшить вероятность инфекции, однако это не предотвращает ее возникновение.
И что расчетные модели не могут быть использованы сами по себе для прогнозирования видовых рисков заражения - для более надежного заключения необходимы дополнительные экспериментальные данные.
Поэтому, я думаю, мы должны продолжать следовать протоколам пандемии и делать то, что мы уже делали... Использовать маски, держать социальную дистанцию как можно больше, не ходить в закрытые помещения и места скопления людей, для нашей безопасности и особенно наших любимых домашних животных, нас самих и нашей семьи.
Эта пушистая кошка так красива, не правда ли? Вы можете найти эту и многие другие иллюстрации животных в платформе Mind the Graph.
Ветеринария, орнитология, энтомологияи зоология Иллюстрации также доступны на платформе для использования в вашей инфографике. Начните использовать Mind the Graph прямо сейчас!
Подпишитесь на нашу рассылку
Эксклюзивный высококачественный контент об эффективных визуальных
коммуникация в науке.
