就像風浪衝擊船隻一樣，導致COVID-19的SARS-CoV-2病毒的新版本一個接一個地衝擊着世界。最近，關注這些變體的科學家們注意到一個趨勢。許多病毒攜帶相同的三組突變。在美國化學學會《生物化學》雜誌上發表的一項新研究中，研究人員考察了這些突變如何改變該病毒的一個關鍵部分的功能。他們的實驗顯示，這三個突變如何改變了它引起和維持COVID-19感染所需的特徵。
在過去的幾年裡，SARS-CoV-2冠狀病毒促使人體細胞無數次地複製其遺傳密碼，並且在這個過程中出現了錯誤。這些基因錯誤，或突變，是新變體的原材料。科學家們已經發現，變體中近一半的基因序列在稱為K417、E484和N501的位置上含有三個突變。所有這些變化都調整了病毒的同一個部分，即所謂的受體結合域，它使SARS-CoV-2通過抓住人類細胞的ACE2蛋白而感染人類細胞。
這種組合的廣泛存在表明，這些突變一起為病毒提供了單一變化不可能提供的好處。Vaibhav Upadhyay、Krishna Mallela及其同事想弄清楚這三種突變中的每一種單獨和組合的優勢-和缺點。
作為第一步，研究人員生產了含有突變的結構域，並研究了它們在培養皿中生長的細胞中的影響。研究小組觀察了細胞能多好地產生該結構域，以及該結構域的穩定性、與ACE2結合的能力和逃避抗體的能力。
結果顯示，每個突變都至少增強了這些特性中的一個，但也付出了代價。例如，K417的變化增加了該結構域的產量和穩定性，同時也提高了其逃避一種類型抗體的能力。然而，它也降低了該結構域附着於ACE2的能力。其他兩個突變有不同的優勢和弱點。但是，當所有的變化放在一起時，這些變化減輕了彼此的負面作用。
具有所有三種突變的結構域可以緊密地結合ACE2，並逃避兩種類型的抗體，但其產生的水平與原始病毒相似，並且同樣穩定。研究人員說，通過揭示自然選擇如何有利於突變組合的細節，這些結果為病毒進化提供了新的見解。