Uno studio dell'Università di Ferrara ha messo in luce che una variante di Covid-19 si è diffusa rapidamente in quasi tutti i paesi del mondo perché una mutazione nel suo DNA gli ha conferito un vantaggio selettivo, rendendo il virus più contagioso.
Lo studio, diffuso in forma di preprint, al quale ha contribuito il professor Giorgio Bertorelle, del Dipartimento di Scienze della Vita e Biotecnologie dell’Università di Ferrara, e coordinato dai professori Emiliano Trucchi e Daniele Di Marino, dell'Università Politecnica delle Marche, ha utilizzato dati e approcci differenti, dall’analisi statistica della diffusione delle diverse varianti, allo studio evolutivo delle relazioni tra i genomi virali.
“Dall’inizio dell’epidemia, il virus SARS-CoV-2 ha accumulato diverse mutazioni. Una di queste è avvenuta sulla proteina spike, che rappresenta il primo punto di contatto tra il virus e le cellule umane. Tale mutazione (Spike D614G) è stata osservata sempre più frequentemente nei campioni di soggetti positivi in quasi tutti i Paesi del mondo. Una eccezione evidente è la Cina, dove l’epidemia era già molto controllata quando è apparsa questa nuova variante” spiega Bertorelle.
“Ma è soprattutto attraverso il confronto della struttura delle due principali forme della proteina spike mediante simulazioni di dinamica molecolare che si è notato come la nuova mutazione della variante “invasiva” del virus modifichi due regioni importanti della proteina stessa: una di queste è la regione fondamentale per l’attivazione della proteina; l’altra è la regione chiave per il contatto con il recettore delle cellule umane. Lo studio collega quindi l’aumentata contagiosità del virus con due specifiche modificazioni strutturali indotte dalla nuova mutazione sulla proteina spike” sottolinea Emiliano Trucchi.
“Questo tipo di studi è anche di grande utilità per progettare terapie focalizzate su regioni ben identificate di proteine specifiche - conclude Bertorelle -. Con questo lavoro abbiamo potuto ricostruire la dinamica di diffusione della mutazione di SARS-CoV-2 più invasiva e capire le probabili cause funzionali di questo processo”.
Lo studio è inoltre un esempio di efficace collaborazione tra i biologi evoluzionisti, interessati ai modelli di dispersione e di adattamento di varianti genetiche, e i biologi molecolari, che studiano la struttura delle proteine.
L’articolo originale Unveiling the diffusion pattern and the structural impact of the most invasive SARS-CoV-2 spike mutation è visionabile sul sito Biorxiv. Gli autori dello studio sono: Emiliano Trucchi, Paolo Gratton, Fabrizio Mafessoni, Stefano Motta, Francesco Cicconardi, Giorgio Bertorelle, Ilda D’Annessa, Daniele Di Marino.
L’impegno di Unife nella ricerca su Covid-19
L’Università di Ferrara partecipa allo sforzo per la ricerca di terapie, sistemi di diagnostica e di rilevazione del nuovo coronavirus insieme alla comunità scientifica internazionale. Sul sito dell’Ateneo è possibile visionare i progetti di ricerca già in corso e le proposte scientifiche elaborate nel nostro Ateneo suddivise per ambito di studio.
Lo studio, diffuso in forma di preprint, al quale ha contribuito il professor Giorgio Bertorelle, del Dipartimento di Scienze della Vita e Biotecnologie dell’Università di Ferrara, e coordinato dai professori Emiliano Trucchi e Daniele Di Marino, dell'Università Politecnica delle Marche, ha utilizzato dati e approcci differenti, dall’analisi statistica della diffusione delle diverse varianti, allo studio evolutivo delle relazioni tra i genomi virali.
“Dall’inizio dell’epidemia, il virus SARS-CoV-2 ha accumulato diverse mutazioni. Una di queste è avvenuta sulla proteina spike, che rappresenta il primo punto di contatto tra il virus e le cellule umane. Tale mutazione (Spike D614G) è stata osservata sempre più frequentemente nei campioni di soggetti positivi in quasi tutti i Paesi del mondo. Una eccezione evidente è la Cina, dove l’epidemia era già molto controllata quando è apparsa questa nuova variante” spiega Bertorelle.
“Ma è soprattutto attraverso il confronto della struttura delle due principali forme della proteina spike mediante simulazioni di dinamica molecolare che si è notato come la nuova mutazione della variante “invasiva” del virus modifichi due regioni importanti della proteina stessa: una di queste è la regione fondamentale per l’attivazione della proteina; l’altra è la regione chiave per il contatto con il recettore delle cellule umane. Lo studio collega quindi l’aumentata contagiosità del virus con due specifiche modificazioni strutturali indotte dalla nuova mutazione sulla proteina spike” sottolinea Emiliano Trucchi.
“Questo tipo di studi è anche di grande utilità per progettare terapie focalizzate su regioni ben identificate di proteine specifiche - conclude Bertorelle -. Con questo lavoro abbiamo potuto ricostruire la dinamica di diffusione della mutazione di SARS-CoV-2 più invasiva e capire le probabili cause funzionali di questo processo”.
Lo studio è inoltre un esempio di efficace collaborazione tra i biologi evoluzionisti, interessati ai modelli di dispersione e di adattamento di varianti genetiche, e i biologi molecolari, che studiano la struttura delle proteine.
L’articolo originale Unveiling the diffusion pattern and the structural impact of the most invasive SARS-CoV-2 spike mutation è visionabile sul sito Biorxiv. Gli autori dello studio sono: Emiliano Trucchi, Paolo Gratton, Fabrizio Mafessoni, Stefano Motta, Francesco Cicconardi, Giorgio Bertorelle, Ilda D’Annessa, Daniele Di Marino.
L’impegno di Unife nella ricerca su Covid-19
L’Università di Ferrara partecipa allo sforzo per la ricerca di terapie, sistemi di diagnostica e di rilevazione del nuovo coronavirus insieme alla comunità scientifica internazionale. Sul sito dell’Ateneo è possibile visionare i progetti di ricerca già in corso e le proposte scientifiche elaborate nel nostro Ateneo suddivise per ambito di studio.
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