Forscher haben ein mysteriöses Gen im genetischen Code des SARS-CoV-2-Coronavirus entdeckt, ein Segment, das im Genom des Virus fast unsichtbar ist und immer noch übersehen wird.
Das kürzlich identifizierte Gen – ORF3d – ist ein Beispiel für ein sogenanntes überlappendes Gen: eine Art “Gen innerhalb eines Gens”, das sich effektiv in der Kette von Nukleotiden versteckt, da es die codierten Sequenzen anderer Gene überlappt.
“In Bezug auf die Genomgröße gehören SARS-CoV-2 und seine Verwandten zu den längsten existierenden RNA-Viren”, erklärt der Bioinformatiker Chase Nelson vom American Museum of Natural History.
“Daher sind sie anfälliger für 'genomische Tricks' als andere RNA-Viren.”
Viren neigen tatsächlich dazu, Gene zu überlappen, daher ist dies nicht gerade eine überraschende Entdeckung. Es bleibt abzuwarten, ob ORF3d tatsächlich ein genomischer Scherz ist, aber es ist definitiv schwer zu erkennen.
Überlappende Gene sind in genetischen Sequenzen schwer zu identifizieren, da genomische Scansysteme sie beim Scannen von Zeilen genetischen Codes häufig überspringen können: Sie sind so programmiert, dass sie einzelne Gene auswählen, sehen jedoch nicht unbedingt übergeordnete Anweisungen, die den Nukleotiden benachbarter Gene in der Sequenz gemeinsam sind.
Elektronenmikroskopische Aufnahme von SARS-CoV-2-Viruspartikeln. (NIAID).
Im Zusammenhang mit Viren wie SARS-CoV-2 kann dies zu einem ernsthaften blinden Fleck führen. Wissenschaftler haben sich seit Anfang dieses Jahres bemüht, so viel wie möglich über dieses verheerende Virus zu verstehen, und obwohl einige Aspekte seiner genetischen Struktur aufgeklärt wurden (einschließlich der festen Überzeugung, dass es nicht „im Labor hergestellt“ wurde), gibt es vieles, was wir einfach noch nicht wissen. .
“Überlappende Gene können eine der Möglichkeiten sein, wie sich Coronaviren entwickelt haben, um sich effizient zu replizieren, die Immunität des Wirts zu untergraben oder sich selbst zu übertragen.”
Was ORF3d betrifft, gibt es noch viel zu lernen, warum es existiert, sich im Genom versteckt und andere Gene überlappt.
Eine Sache, die wir sicher über das mysteriöse Gen wissen, basierend auf früheren Blutuntersuchungen von COVID-19-Patienten, ist, dass ORF3d eine starke Antikörperantwort auslöst.
“Wir kennen seine Funktion und klinische Bedeutung noch nicht”, sagt Nelson.
„Wir sagen jedoch voraus, dass es relativ unwahrscheinlich ist, dass dieses Gen durch eine T-Zell-Antwort im Gegensatz zu einer Antikörper-Antwort nachgewiesen wird. Und vielleicht hat es etwas damit zu tun, wie das Gen entstehen konnte. '
Eine Sache ist sicher. Für ein Virus mit nur etwa 15 bekannten Genen ist die Entdeckung eines anderen, ganz zu schweigen von einem überlappenden Gen, ein bedeutender Fortschritt. Wie wichtig Wissenschaftler jetzt versuchen werden, herauszufinden.
Die Ergebnisse werden an eLife gemeldet.
