Генетический контроль инфицирования человека SARS-CoV-2
В журнале Генетика (2021, том 57, № 6, с. 615–631) опубликована статья Генетический контроль инфицирования человека SARS-CoV-2, группы учёных Научно-исследовательского института медицинской генетики, Томского национального исследовательского медицинского центра Российской академии наук А. Н. Кучер, Н. П. Бабушкина, А. А. Слепцов, М. С. Назаренко
(A. N. Kuchera, N. P. Babushkinaa, A. A. Sleptcova, M. S. Nazarenkoa Genetic Control of Human Infection SARS-CoV-2)
В 2019 году впервые обнаружен бета-коронавирус SARS-CoV-2, ставший причиной пандемии тяжелой острой респираторной вирусной инфекции COVID-19 (от COronaVIrus Disease 2019). Восприимчивость к SARS-CoV-2 и характер течения клинической картины COVID-19 определяются многими факторами, в том числе и генетическими особенностями как возбудителя, так и человека. Геном SARS-CoV-2 имеет сходство с геномами других патогенных для человека коронавирусов, вызывающих тяжелое течение инфекции: 79% – с геномом SARS-CoV и 50% – с геномом MERS-CoV. Наиболее значимые различия между SARS-CoV-2 и другими коронавирусами регистрируются в структуре гена S-белка – ключевого белка, отвечающего за связывание вируса с рецептором клеток организма-хозяина. В частности, в S-белке SARS-CoV-2 выявлены замены, приводящие к формированию сайта расщепления фурином, отсутствующего у других SARS-подобных коронавирусов, что может объяснять высокую патогенность SARS-CoV-2. У человека к числу генов, значимых для начальных этапов инфицирования, можно отнести ACE2, ANPEP, DPP4 (кодируют рецепторы связывания коронавируса); TMPRSS2, FURIN, TMPRSS11D, CTSL, CTSB (кодируют протеазы, участвующие в процессах проникновения коронавируса в клетку); DDX1 (ген АТФ-зависимой РНК-хеликазы DDX1, способствующей репликации коронавирусов); IFITM1, IFITM2 и IFITM3 (кодируют интерферон-индуцируемые трансмембранные белки, обладающие противовирусным эффектом). Данные гены экспрессируются во многих тканях (в том числе восприимчивых к воздействию SARS-CoV-2), в них описаны редкие и частые варианты, влияющие на структуру кодируемого белка, его свойства и уровень экспрессии. Для ряда частых генетических вариантов с доказанной функциональной значимостью характерна вариабельность частоты аллелей в популяциях мира, что может определять межпопуляционные различия в распространенности COVID-19 и в клинических особенностях течения данной патологии. На уровень экспрессии генов, значимых для формирования восприимчивости к SARS-CoV-2, влияют эпигенетические модификации, наличие сопутствующих заболеваний на момент инфицирования, прием лекарственных препаратов, вредные привычки.
SARS-CoV-2 belong to the genus Coronavirus and was first identified in 2019. This strain of coronavirus causes the pandemic of severe acute respiratory syndrome or COVID-19 (COronaVIrus Disease 2019). The susceptibility to SARS-CoV-2 and clinical features of COVID-19 are determined by many factors, including genetic characteristics of both pathogen and host-organism. The SARS-CoV-2 genome has similarities with the genomes of other human-pathogenic coronaviruses that cause a severe disease: 79% – with the genome SARS-CoV and 50% – with the genome MERS-CoV. The most significant differences between SARS-CoV-2 and other coronaviruses in the structure of the S-protein gene are registered. This protein is responsible for binding the virus to the host cellular receptors. Specific amino acid substitutions are found in the S-protein of SARS-CoV-2, which leads to the acquisition of the furin cleavage site and may explain the high pathogenicity of virus. There are important host genes for the initial stages of infection such as ACE2, ANPEP, and DPP4 (encode coronavirus binding receptors), TMPRSS2, FURIN, TMPRSS11D, CTSL, and CTSB (encode proteases involved in coronavirus cell entry), DDX1 (DEAD-Box Helicase 1, which promotes coronavirus replication),
IFITM1, IFITM2, and IFITM3 (encode interferon-induced transmembrane proteins with antiviral effects). These genes expressed in many tissues, including those susceptible to the SARS-CoV-2. Common and rare variants have been established for these genes. These variants affect the structure and properties of the encoded proteins, as well as the protein expression levels. Several common genetic variants with medical and functional relevance are characterized by variability in the allele frequencies in different populations. These genetic variants may determine interpopulation differences in the prevalence of COVID-19 and the clinical features of the course of this pathology. The expression level of host genes involved in susceptibility to SARS-CoV-2 is influenced by epigenetic modifications, comorbidities, taking medication, and bad habits.
DOI: 10.31857/S0016675821050052
Ссылка на публикацию: https://elibrary.ru/item.asp?id=45682599
просмотров: 1501, опубликовано: 30.06.2021
