Warum sind manche Länder von COVID-19 stärker betroffen als andere? Könnten es die unterschiedlichen Strategien sein, die von Regierung unternommen werden, Quarantäne, oder die Unterschiede in der Herdenimmunität in den betreffenden genetischen Populationen? Oder könnte die Antwort im Virus selbst liegen?
Ein kürzlich am 22. April 2020 veröffentlichter Bericht (Emerging SARS-CoV-2 mutation hot spots include a novel RNA-dependent-RNA polymerase variant >) zeigt, dass Unterschiede bei der Virusinfektion auf verschiedene Gründe zurückzuführen sein können, aber auch von Virusmutationen und Evolution im Laufe der Zeit. Wie alle anderen wollen auch RNA-Viren überleben, aber da wir verschiedene Wege finden, sie zu bekämpfen, entwickeln diese ebenfalls neue Strategien, um in Form von Mutationen zu überleben. Diese Mutationen helfen ihnen, sich an neue Umgebungen anzupassen und wurden mit ihrer Virulenz, Evolutionsrate und Anpassung an neue Umgebungen in Verbindung gebracht. Dies kann die Ursache dafür sein, dass sich das Virus so schnell in den Ländern verbreitet.
Diese Mutationen können hilfreich sein, um die Entwicklung des Virus und seine Übertragung nachzuverfolgen. Darüber hinaus können sie bei der Suche und Enwicklung von Heilmitteln helfen. Diese Mutationen sind entweder das Ergebnis von Fehlern der replizierenden Enzyme des Virus oder der Wirtsenzyme, spontaner Nukleinsäureschäden aufgrund physikalischer und chemischer Mutagene oder Rekombinationsereignisse. Die Mutationsraten werden durch andere Faktoren wie Determinanten der Matrizensequenz und -struktur, die an der Virusreplikation beteiligt sind, moduliert.
Das SARS-CoV-2-Virus hat genau wie die anderen RNA-Viren RNA-abhängige RNA-Polymerasen (RdRps), die bei der Replikation und Transkription des Genoms helfen. Die RdRps in Coronaviren werden durch nichtstrukturelle Proteine (nsps) gesteuert. In SARS-CoV-2 und SARS-CoV vorhandenes nsp12 weist eine hohe Homologie auf, die auf die Ähnlichkeit ihres Wirkungs- und Funktionsmechanismus hinweist. Ein in SARS-COV vorhandenes Homolog von nsp14 findet sich auch in SARS-CoV-2. Das nsp14 von SARS-CoV weist eine Exonukleaseaktivität auf, die bei gezielter Anwendung zu einer signifikanten Verringerung der Replikationsgenauigkeit führte. Auch ein Superkomplex, der in SARS-CoV gefunden wurde, das mit RdRp zusammen mit nsp7 und nsp8 gebildet wurde, wurde in SARS-CoV-2 identifiziert. Dieser Punkt in Richtung der konservierten Replikationsmaschinerie, die Coronaviren im Laufe der Jahre erworben haben, muss gezielt angegangen werden. Es gibt eine Vielzahl von antiviralen Medikamenten in der Entwicklung, die auf RdRps als primäre Ziele abzielen. Die Andockstelle befindet sich jedoch nicht in der Nähe der katalytischen Domäne des RdRp. Dies kann zu natürlich vorkommenden Mutationen führen, die wiederum zu Arzneimittelresistenzphänomenen führen können, und die Bindungsaffinität des Arzneimittels an das RdRp könnte signifikant verloren gehen.
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