Российские варианты коронавируса почти догнали британский по количеству инфицированных россиян
Российские ученые, которые следят за распространением коронавируса по стране, заметили, что российские варианты в мае вызвали в два раза больше инфекций, чем в апреле. В их составе есть одна мутация, которую уже находили у британского варианта (B.1.1.7). Пока неясно, кто из них более заразен, однако по встречаемости в популяции российские варианты догоняют B.1.1.7. Эти данные опубликованы в качестве обновления к препринту на сайте virological.org.
По мере того, как SARS-CoV-2 эволюционирует, в разных странах мира возникают свои варианты вируса — и получают народное имя по названию этой страны, хотя обычно не удается доказать, что они родом именно оттуда. Раньше всех заметили британский вариант — B.1.1.7, вслед за ним обнаружили южноафриканский, бразильский и несколько индийских. Но на самом деле, собственные варианты могут возникнуть в любой стране, где заражено достаточно много людей, которые и составляют полигон для эволюции вируса.
Анализом коронавирусных вариантов в России занимаются ученые из Сколтеха, Института Проблем Передачи Информации и Института Гриппа в Санкт-Петербурге под руководством Георгия Базыкина. В апреле они отчитались о том, что в России, помимо британского варианта B.1.1.7, а также вьетнамского B.1.1.317 и B.1.1.397+ (вероятно, родственному казахстанским вариантам), циркулируют еще несколько «собственных» разновидностей. Три из них показались исследователям особенно подозрительными: они появились совсем недавно — уже в 2021 году — но, по предварительным оценкам, распространялись быстрее, чем B.1.1.7. Два из них несли общую с B.1.1.7 мутацию — в неструктурном белке nsp6, а один — еще и мутацию E484K, которой известны бразильский и южноафриканский варианты.
Теперь авторы работы опубликовали обновление: они определили частоту новых вариантов среди 269 образцов SARS-CoV-2 из разных регионов (в основном, из Санкт-Петербурга и Свердловской области). В них искали мутацию nsp6:Δ106-108 (общую для B.1.1.7 и российских вариантов) и мутацию Δ69-70, характерную только для британского варианта (об этом варианте и его мутациях мы рассказывали в тексте «У нас новенький»). Такой анализ позволил отделить B.1.1.7 от двух российских вариантов (их условно обозначили B.1.1.v1 и B.1.1.v2), но не разделить российские варианты (с E484K и без) друг от друга.
Оказалось, что, по сравнению с мартом, в апреле доля всех этих вариантов в популяции выросла. В марте B.1.1.7 встретился в 13,7 процента всех образцов, а в апреле — в 21,7 процента. Два российских варианта в марте определились в 6,9 процента образцов, а в апреле — уже в 15,2 процента.
Немного другие соотношения получились, когда исследователи сфокусировались только на образцах из Санкт-Петербурга. Там доля британского варианта почти не изменилась, а вот российских вариантов за месяц стало вдвое больше. Но в обоих случаях разрыв между B.1.1.7, с одной стороны, и B.1.1.v1 и B.1.1.v2 — с другой, сократился.
На основании этих данных сложно заключить, чем именно вызван успех российских вариантов. Во-первых, неизвестно, какой вклад в число зараженных вносит каждый вариант по отдельности. Во-вторых, неясно, действительно ли они более заразны, чем британский вариант (это было бы тревожным знаком, потому что он, по некоторым данным, на 50 процентов заразнее «оригинального» SARS-CoV-2), или просто попали в организм какого-нибудь суперраспространителя (о том, кто это такой, мы писали в тексте «Самый страшный человек»). Кроме того, теоретически все эти варианты могут конкурировать в популяции и влиять на распространение друг друга — но для того, чтобы это заметить, потребуется проследить за ними подольше.
О том, кто (и куда) двигает эволюцию коронавируса, мы писали в тексте «"Бэтмены" среди нас». А о том, как коронавирус соревнуется с другими болезнями, читайте в нашем материале «Грипп отменяется?».
Полина Лосева
Впрочем, лишь на 4-6 дней
Европейские микробиологи обнаружили у почвенной бактерии Bacillus subtilis способность к хранению информации о смене дня и ночи. Если содержать бактерий в условиях 24-часовых суток, то у них устанавливался суточный цикл экспрессии ytvA — белка, чувствительного к синему свету. После смены режима освещения перестройка экспрессии ytvA происходила не мгновенно: признаки предыдущего цикла «день-ночь» сохранялись еще 4-6 дней. Чем ярче был свет днем, тем короче становился период колебаний экспрессии ytvA после перехода с режима «день-ночь» на полную темноту — так же ведут себя и некоторые циркадные ритмы человека. Исследование опубликовано в журнале Science Advances. Наиболее хорошо изучены циркадные ритмы, регулирующие поведение, рост и развитие эукариот. Но похожие внутриклеточные сигнальные пути описаны и у фотосинтетических прокариот, для метаболизма которых освещенность критически важна. Более того — в последние годы следы похожих систем находят в геномах и протеомах архей и бактерий, неспособных к фотосинтезу. Пока неизвестно, как устроены и для чего нужны такие системы прокариотам, неспособным к фотосинтезу. Марта Мерров (Martha Merrow) с коллегами-микробиологами из университетов Дании, Нидерландов, Великобритании и Германии описали циркадный ритм, связанный с регуляцией ответа на стресс у сапрофитной почвенной бактерии Bacillus subtilis. У бактерии есть несколько разновидностей фоточувствительных пигментов, от которых сигнал через цепочку посредников сходится на белках семейства Rsb. Они влияют на экспрессию более 200 генов, опосредующих ответ на осмотический, температурный, окислительный стресс и на действие антибиотиков. Основной пигмент, отвечающий за детекцию синего света у B. subtilis — белок ytvA. Ученые получили два штамма «дикого типа» B. subtilis и модифицировали их таким образом, чтобы бактерии синтезировали люциферазу вместе с белком ytvA (таким образом, клетки флуоресцируют прямо пропорционально уровню экспрессии ytvA). На первом этапе микробиологи в течение пяти суток растили культуры бактерий в условиях двенадцатичасового дня (монохроматический синий свет с длиной волны 450 нанометров) и двенадцатичасовой ночи (полная темнота). После того, как бактерии «привыкали» к такому режиму, их на неделю оставляли в темноте. Как и ожидали ученые, в первой фазе эксперимента активность ytvA падала спустя полчаса после включения синего света и плавно нарастала в темное время суток. Но во второй фазе колебания не исчезли, а их период растянулся до 29,4-30,2 часов, в зависимости от штамма. У культур B. subtilis, выросших без света, тоже были обнаружены колебания экспрессии ytvA с периодом 26-31 дня. Затем ученые решили посмотреть, как меняется активность ytvA при изменении продолжительности цикла «день-ночь». Как и в первой части экспериментов, сначала бактерии росли в условиях двенадцатичасовых периодов света и темноты. Но через пять дней ученые сокращали цикл в два или три раза. Поначалу после смены режима у бактерий сохранялся 24-часовой паттерн экспрессии ytvA, а рост активности гена в ответ на дополнительные периоды тьмы был менее выраженным. Но уже спустя пять дней бактерии «переучивались» на новый режим света и тьмы. Во время эксперимента ученые обнаружили у бактерий эффект, описанный в хронобиологии как «правило Ашоффа»: чем больше интенсивность освещения днем, тем короче становятся циркадные циклы в темноте у дневных организмов. При росте освещенности с 0,1 до 60 микроэйнштейнов на квадратный метр в секунду период колебаний падал в среднем с 27,5 ± 1,9 до 24,1 ± 0,7 часа. Ранее правило Ашоффа было описано в экспериментах на птицах и арабидопсисе, но не у прокариот. Открытие микробиологов показывает: сложно устроенные и зарегулированные циркадные ритмы распространены шире, чем считалось ранее. Впрочем, пока неизвестны белки, управляющие экспрессией фоточувствительного ytvA, и неясно, какие эволюционные преимущества дает бактериям такая регуляция. Авторы предполагают, что фоторецепторы, активирующие ответ на стресс, могут быть нужны почвенным организмам для регуляции для снижения интенсивности метаболизма на большой глубине. Подробнее о циркадных ритмах у представителей разных царств живой природы читайте в нашем материале «Ход часов лишь однозвучный», а о роли синего света в их регуляции — в материале «Только синь сосет глаза».