آخرین مطالب

شناسایی بالقوه ظهور انسان SARS-CoV-2 و درمان های جدید COVID-19


تحقیقات مشترک منجر به شناسایی بالقوه ظهور انسان SARS-CoV-2 و درمان های جدید COVID-19 می شود.

جیمز وگر-لوکارلی، آن ام. براون و آماندا شارپ در مورد مدل‌های مولکولی COVID-19 بحث می‌کنند. اعتبار: جک میکالف برای ویرجینیا تک

گروهی از محققان فناوری ویرجینیا از طریق همکاری که شامل استفاده از مدل‌سازی محاسباتی، داده‌ها و ویروس‌شناسی می‌شود، به آخرین سؤالات پیرامون COVID-19 می‌پردازند. پروژه این گروه در سازگاری و انتقال انسان با COVID-19، “یک جارو انتخابی در ژن Spike باعث سازگاری انسانی SARS-CoV-2 شده است” در منتشر شد. سلول. در حال حاضر، تیم بر روی آن تحقیقات برای کشف درمانی است.

در سال 2020، قبل از شروع همه‌گیری، آن ام. براون، استادیار و مشاور انفورماتیک علمی کتابخانه‌های دانشگاهی و هماهنگ‌کننده تجزیه و تحلیل سلامت، و جیمز وگر-لوکارلی، استادیار در بخش بیومدیکال کالج دامپزشکی ویرجینیا-مریلند علوم و پاتوبیولوژی، در حال تجزیه و تحلیل جهش در ویروس مایارو بودند که باعث آرتریت شدید در انسان می شود.

Weger-Lucarelli گفت: “ما علاقه مند بودیم بفهمیم که چگونه ویروس Mayaro ممکن است با پشه هایی که معمولا انسان را نیش می زنند و در مناطق گرمسیری فراوان هستند، سازگار شود.” دکتر براون می‌تواند چگونگی تأثیر جهش‌های ویروسی بر ساختار پروتئین‌ها را تجزیه و تحلیل کند، که ممکن است بر توانایی آنها در آلوده کردن سلول‌های هدف تأثیر بگذارد. وقتی همه‌گیری COVID-19 در ایالات متحده رخ داد، ما شاهد گسترش طبیعی کار قبلی خود با SARS بودیم. CoV-2.”

در همین حال، Weger-Lucarelli و همکارش Pawel Michalak، از کالج ادوارد ویا در مونرو، لوئیزیانا، روی روش‌های توالی‌یابی پیشرفته کار می‌کردند که جهش‌های انتخابی را در SARS-CoV-2 شناسایی می‌کردند که می‌توانست منجر به سازگاری انسان شود. و انتقال پایدار انسان به انسان را فعال کرد. پس از کشف چندین جهش مورد علاقه، آنها با براون تماس گرفتند تا از تخصص او به عنوان یک بیوشیمی دان محاسباتی بهره ببرند و تأثیر جهش ها را بر پروتئین اسپایک (S) که واسطه اتصال گیرنده و همجوشی با ACE2 و باعث عفونت انسان می شود، توجیه کنند. هر دو Weger-Lucarelli و Michalak به عنوان نویسندگان مربوطه در این اثر خدمت کردند.

دکتر Weger-Lucarelli پروژه را برای شناسایی جهش‌های بالقوه با استفاده از تکنیک‌های پیشرفته در آزمایشگاه رهبری کرد، اما نیاز به درک تأثیر بیوشیمیایی و ساختاری چنین تغییری داشت – برای منطقی کردن آن در سطح اتمی و گنجاندن نقش گلیکان‌ها در این تغییر. براون گفت: کشف. ما داده‌های ساختاری ارائه‌شده را تجزیه و تحلیل کردیم، تأثیر نوظهور گلیکان‌ها را بر پویایی سنبله‌ها وصل کردیم و به اتصال نقاط کمک کردیم.»

آن‌ها از طریق مدل‌سازی داده‌ها روی جهش‌های ساختاری احتمالی کار کردند و تغییر کوچکی را برجسته کردند که می‌توانست منجر به سازگاری انسان شود، در واقع چیزی که تغییر کرد تا آن را برای انسان مضر و قابل انتقال کند.

Weger-Lucarelli گفت: “این همکاری منحصر به فرد است زیرا تخصص ما چقدر متفاوت است.” دکتر براون یک مدل ساز مولکولی و بیوانفورماتیک است و من یک ویروس شناس هستم.

آماندا شارپ، دانشجوی کارشناسی ارشد ژنتیک، بیوانفورماتیک و زیست شناسی محاسباتی، با براون در نقشه برداری از جهش و یافتن راه هایی برای نمایش واضح و دقیق داده های پیچیده به صورت بصری کار کرد. علاوه بر این، Xiaofeng Wang، دانشیار دانشکده علوم گیاهی و محیطی در کالج کشاورزی و علوم زیستی، روش‌هایی را برای دستکاری ژنوم SARS-CoV-2 بهینه کرده و نویسنده این کار است.

براون می‌گوید: «این پروژه واقعاً نشان داد که چگونه همه ما استعدادها را به میز می‌آوریم، با هم کار می‌کنیم و می‌توانیم علوم بسیار تأثیرگذاری را با هم انجام دهیم».

این تحقیق درک بهتری از تغییرات ژنتیکی که برای حفظ انتقال SARS-CoV-2 در انسان پس از ظهور آن از مخازن حیوانات ضروری بود، به دست می‌دهد. به گفته Weger-Lucarelli، با توجه به اهمیت این جهش، این بخش از پروتئین ویروس می تواند توسط ضد ویروس ها یا واکسن ها برای درمان بیماری مورد هدف قرار گیرد.

براون و وگر-لوکارلی در حال ادامه همکاری و پیگیری بودجه برای مطالعه جهش های اخیر در SARS-CoV-2 در انسان هستند که به آن کمک می کند تا بیشتر با انتقال انسان سازگار شود. اخیراً به آنها کمک هزینه آزمایشی تیم‌سازی میان رشته‌ای ویرجینیا Tech CeZAP برای بارکد مولکولی SARS-CoV-2 برای کاوش در دینامیک تکاملی in vivo اعطا شد. علاوه بر این، آنها یک کمک هزینه داده‌ها و تصمیمات فناوری ویرجینیا را دریافت کردند تا بر اساس تحقیقات قبلی خود ایجاد کنند، همکاران تیم تحقیقاتی خود را گسترش دهند و داروهای ضد ویروسی برای مبارزه با COVID-19 توسعه دهند.

Weger-Lucarelli افزود: “ما یک گروه مشترک که ترکیبی از تخصص دکتر براون و من است، همراه با همکاران عالی شیمی محاسباتی و دارویی جمع آوری کرده ایم.”

در حین کار بر روی ظهور تکاملی SARS-CoV-2، براون و وگر-لوکارلی همچنین شروع به همکاری با سانکت دشموک، استادیار مهندسی شیمی در دانشکده مهندسی و اندرو لاول، استادیار شیمی در کالج کردند. علم، برای بررسی مسیرهای جدید برای استفاده مجدد از داروهایی که می تواند پروتئین SARS-CoV-2 Mpro را هدف قرار دهد، یک هدف اصلی برای درمان های ضد ویروسی برای COVD-19.

به گفته این گروه، رمدسیویر تنها ضد ویروسی است که در حال حاضر برای استفاده برای درمان COVID-19 تأیید شده است. با حجم زیادی از داده های موجود در مورد داروهای موجود و محصولات طبیعی، شروع کشف دارو با استفاده از ترکیبات موجود به عنوان مولکول های آغازین مفید است. ویرجینیا تک به این گروه کمک مالی داده و تصمیمات را برای گسترش همکاری برای پیش‌بینی محاسباتی ترکیبات، اعتبارسنجی مکانیسم عمل آنها و استفاده از روش‌های مبتنی بر داده برای عملکرد ترکیبات خاص CoV-2 اعطا کرد.

چشم انداز این گروه تحقیقاتی استفاده از پیشرفت های اخیر در محاسبات انرژی آزاد نسبی و منابع محاسباتی برای طراحی منطقی و پیش بینی کمی داروهایی است که می توانند در درمان ویروس تفاوت ایجاد کنند. آن‌ها از الگوریتم‌های پیشرفته و مدل‌سازی داده‌ها برای پیش‌بینی اینکه کدام ترکیبات به بهترین وجه جنبه‌ای را که باعث تکثیر ویروس می‌شود هدف قرار می‌دهند، استفاده خواهند کرد. سپس، آنها را ابتدا در آزمایشگاه آزمایش خواهند کرد. این روند کشف دارو را کارآمدتر و موثرتر می کند.

براون گفت: “از نظر من، علم باید اینگونه کار کند، واقعاً با هم کار کند تا تعداد بیشتری از این قطعات پازل را با سرعت بیشتری به هم نزدیک کند تا بیشترین تأثیر را داشته باشد، و سوزن را به سمت دانشی که در مورد آن داریم حرکت دهد. این سوالات بیولوژیکی.”


ابزار جدید محل اتصال ویروس کرونا به پروتئین های انسانی را پیش بینی می کند


اطلاعات بیشتر:
لین کانگ و همکاران، یک جارو انتخابی در ژن اسپایک منجر به سازگاری انسانی SARS-CoV-2 شده است. سلول (2021). DOI: 10.1016/j.cell.2021.07.007

اطلاعات مجله:
سلول

ارائه شده توسط ویرجینیا تک

نقل قول: شناسایی بالقوه ظهور انسانی SARS-CoV-2 و درمان های جدید COVID-19 (2021، 9 دسامبر) در 9 دسامبر 2021 از https://medicalxpress.com/news/2021-12-potential-identification-sars-cov- بازیابی شده است. انسان ظهور.html

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به غیر از هرگونه معامله منصفانه به منظور مطالعه یا تحقیق خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوای مذکور فقط به هدف اطلاع رسانی ایجاد شده است.