Scinat за май 2020 #2: кишечная микробиота и нейродегенеративные заболевания, sars-cov-2 у собак и структура когезина в комплексе с днк и погрузчиком

Характеристики и структура SARS-CoV-2

Вирион коронавируса SARS-CoV-2, как и большинство других Coronaviridae имеет шарообразную форму, с нуклеокапсидом и РНК внутри, а снаружи покрытым жировой (липидной) оболочкой. Длина РНК составляет до 30 000 нуклеотидов в последовательности, где также присутствуют нетранслируемые участки длиной 281 и 325 нуклеотида. Из липидной оболочки выступают булавовидные пепломеры гликопротеин S, гемагглютинин-эстераза (НЕ), белки М, Е.

Устойчивость во внешней среде

Согласно исследованиям2 итальянских ученых Filippo Ansaldi, P Morelli и прочих, капсид коронавируса (SARS-CoV), как и вируса группы А (Influenza A virus) повреждается при контакте с этанолом (70%), хлоргексидином (1%), гипохлоритом натрия (0,01%), что препятствует его дальнейшей репликации.

Другие дезинфекторы, которые убивают коронавирус в течение 1 минуты — этанол (80% и более), изопропанол (45%), н-пропанол (30%), мезетрония этилсульфат (0,2%).

Вирус разрушается на поверхности в случае воздействия на него температуры +33 °С в течение 16 часов, или +56 °С, в течение 10 минут.

Также инфекция разрушается при воздействии ультрафиолетовых лучей в течение 2-15 минут, это в случае обработки поверхности УФ-облучением от кварцевых ламп.

В воде коронавирусы способны сохранять свою активность в течение 9 суток. Столько же времени инфекция живет при комнатной температуре (около 22 °С) на следующих поверхностях — пластик, металл, стекло, бумага.

При охлаждении до +4 °С, особенно на фоне высокой влажности или замораживании температурой в −70 °С — в течение нескольких лет.

Сценарий 3:Мутации в вирусе возникли в результате естественного отбора во время переноса

Фундаментальные исследования, связанные с пассажем SARS-CoV-подобных коронавирусов летучих мышей в клеточных культурах и/или на животных моделях, ведутся в течение многих лет в лабораториях уровня 2 по биобезопасности во всем мире, и имеются документально подтвержденные случаи лабораторных утечек SARS-CoV. Поэтому мы должны изучить возможность непреднамеренного лабораторного высвобождения SARS-CoV-2. Теоретически, возможно, что SARS-CoV-2 приобрел мутации RBD (Рис. 1a) во время адаптации к пассажу в культуре клеток, как это наблюдалось ранее в исследованиях SARS-CoV. Однако обнаружение SARS CoV-подобных коронавирусов у панголинов с почти идентичными RBD обеспечивает гораздо более логичное объяснение того, как SARS-CoV-2 приобретал их посредством рекомбинации или мутации. Приобретение как многоосновного сайта расщепления, так и O-связанных гликанов также противоречит сценариям, основанным на исследованиях в культуре клеток. Новые многоосновные сайты расщепления наблюдались только после длительного прохождения вируса птичьего гриппа с низкой патогенностью in vitro или in vivo. Кроме того, гипотетическая генерация SARS-CoV-2 путем клеточной культуры или пассажа у животных потребовала бы предварительного выделения вируса-предшественника с очень высоким генетическим сходством, которое пока не было описано. Последующее образование многоосновного сайта расщепления потребовало бы повторного пассажа в клеточной культуре или у животных с рецепторами ACE2, сходными с таковыми у людей, но такое исследование также ранее не было проведено. Наконец, генерация О-связанных гликанов также вряд ли произошла из-за пассажа в клеточной культуре, поскольку такие особенности предполагают участие иммунной системы, что невозможно в условиях клеточной культуры.

Заключение и выводы

В разгар глобальной чрезвычайной ситуации в области общественного здравоохранения разумно задаться вопросом о причинах возникновения пандемии. Детальное понимание того, как вирус животных широким шагом перешел через границы видов для столь активного заражения людей, поможет предотвратить будущие случаи зоонозного переноса. Например, если SARS-CoV-2 предварительно адаптирован к другим видам животных, то существует риск его повторного появления. Напротив, если адаптивный процесс произошел у людей, то даже если происходят повторные зоонозные переносы, они вряд ли начнут развиваться без той же серии мутаций. Кроме того, выявление ближайших родственников вируса SARS-CoV-2, циркулирующего у животных, будет в значительной степени способствовать изучению морфологии вируса, вирулентности и разработки тактики эффективной терапии. Действительно, наличие последовательности RaTG13 у летучих мышей помогло выявить ключевые мутации RBD и сайт многоосновного расщепления.

Особенности генома нового коронавируса, описанные в данном исследовании, могут частично объяснить вирулентность и контагиозность SARS-CoV-2 у людей. Хотя данные показывают, что SARSCoV-2 не является целенаправленно управляемым вирусом, в настоящее время невозможно доказать или опровергнуть другие теории его происхождения, описанные здесь. Однако поскольку мы наблюдали все заметные признаки SARS-CoV-2, включая оптимизированный RBD и многоосновный сайт расщепления, в связанных коронавирусах в природе, мы не считаем, что какой-либо искусственный лабораторный сценарий правдоподобен. Большее количество исследований может изменить баланс данных в пользу одной гипотезы по отношению к другой. Получение родственных вирусных последовательностей из животных источников было бы наиболее точным способом выявления вирусного происхождения. Например, будущее наблюдение за промежуточным или полностью сформированным многоосновным сайтом расщепления у вируса, подобного SARS-CoV-2 у животных, могло бы еще больше подкрепить гипотезы естественного отбора. Было бы также полезно получить больше генетических и морфофункциональных данных о SARSCoV-2, включая исследования на животных моделях. Идентификация потенциального промежуточного хозяина SARS-CoV-2, а также определение последовательности вируса в очень ранних случаях были бы весьма информативными. Независимо от точных механизмов, с помощью которых SARSCoV-2 возник в результате естественного отбора, постоянное наблюдение за пневмонией у людей и других животных, несомненно, имеет огромное значение.

Особенности внутриклеточной борьбы

О том, что у нее внутри орудует вирус, клетка может догадаться по неполадкам с внутренними мембранами — мы помним, что коронавирусы фрагментируют мембраны, чтобы дать опору своим белкам, синтезирующим РНК, и сами вирусные частицы прихватывают себе куски мембран. Кроме того, вирусные белки накапливаются в эндоплазматической сети и вызывают так называемый ЭР-стресс, то есть стресс эндоплазматического ретикулума. ЭР-стресс заставляет клетку остановить синтез белков (что, несомненно, бьет по вирусу — ведь он зависит от клеточной белоксинтезирующей машины) и активирует сигнальные молекулярные пути, которые включают программы клеточного суицида. Наконец, клетка может понять по вирусной РНК, что внутри у нее поселилась инфекция, и в ответ начать синтез интерферона первого типа. Это сигнальный белок, который выходит из клетки и оповещает всех об инфекции, в результате здоровые клетки готовятся защищаться от своей соседки, а иммунные клетки стремятся уничтожить зараженную клетку.

Но у вирусов, к сожалению, есть способы заставить клетку жить подольше. Например, белок Е вируса атипичной пневмонии SARS-CoV подавляет апоптоз — значит, клетка будет производить вирусные частицы до полного истощения. В зависимости от состояния белков, участвующих в сигнальных путях, эти сигнальные пути могут либо включать программу суицида, либо, наоборот, поощрять клетку жить дальше, и коронавирусы могут переключать сигнальные пути в пользу жизни. И еще коронавирусы умеют подавлять интерфероновую защиту и воспалительную реакцию: некоторые их белки скрывают от клетки вирусную РНК, не дают защитной системе эту РНК увидеть. Защитный механизм не включается, про инфекцию не знают ни соседи больной клетки, ни иммунитет, и вирус размножается все сильнее и сильнее. Не все коронавирусы умеют так делать, и те, против которых интерфероновая защита срабатывает вовремя, вызывают лишь слабую простуду. А вот знаменитые SARS-CoV и MERS-CoV как раз хорошо умеют отключать интерфероновую систему тревоги, и считается, что во многом из-за этого они вызывают очень тяжелые симптомы. Если организм пропустил начало инфекции, то потом, когда он все равно ее обнаружит, ему придется иметь дело с огромным числом вирусов и зараженных клеток. Коронавирусы же не только подавляют воспаление — некоторые из их белков как раз воспаление сильно стимулируют. Поэтому говорят, что осложнения от коронавирусных инфекций во многом возникают из-за очень сильного иммунного ответа.

Об опасных хитростях коронавирусов можно рассказать еще много. Например, они нашли себе разных молекулярных помощников: кроме поверхностных ферментов, которые помогают вирусу проникнуть в клетку, внутри клетки еще есть множество белков, помогающих вирусу на всех этапах его жизни — в копировании генома, в синтезе вирусных белков, в сборке вирусных частиц и т. д. А некоторые вирусные белки наносят дополнительный вред клеткам, создавая в клеточных мембранах лишние отверстия — ионные каналы, из-за чего в клетке нарушается распределение ионов и, как следствие, меняются многие молекулярные процессы. Но хотя все это звучит довольно пугающе, нельзя не признать, что про жизнь и устройство коронавирусов мы знаем уже очень много. Остается надеяться, что наши знания в ближайшем будущем найдут практическое применение и помогут справиться не только с текущей пандемией, но и понять, что делать с будущими коронавирусами.

SARS-CoV-2 (2019-nCoV) — симптомы коронавируса

Инкубационный период пневмонии, обусловленной SARS-CoV-2 составляет от 2 до 10 суток, но, в отличие от других видов вирусной инфекции, человек становится заразным еще до появления первых признаков болезни.

Течение болезни у 18% больных тяжелое или критическое, может в течение суток значительно колебаться от одного до другого состояния. Тем не менее, во многих случаях китайский новый коронавирус протекает и в легкой, а иногда даже почти бессимптомной форме.

Первые признаки заражения SARS-CoV-2

• Першение в горле, покашливание;
• Ощущение разбитости, слабость;
• Зуд в носу, чиханье;
• Повышенная и высокая температура тела.

Основные симптомы SARS-CoV-2

• Лихорадка (в 90% случаев), сопровождающаяся ознобом, иногда достаточно сильным;
• Покашливание сменяется сильным сухим или со скудным количеством мокроты кашлем (у 80% пациентов);
• Нарушение дыхательной функции, одышка, которая постепенно увеличивается и находится в пике на 6-8 сутки от момента инфицирования (в 55%);
• Слабость, повышенная утомляемость, боль в мышцах (в 44%);
• Дискомфортные ощущения в грудной клетке, особенно при вдохе (в 20-24%);
• Головная боль, головокружения (8%);
• Отхаркивание кровяной мокроты, иногда с большей частью крови (5%);
• Диарея (3%);
• В единичных случаях присутствуют – чиханье, насморк, боль в горле, бледность кожи.

Средства повседневной профилактики

Еще в январе Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) на основе опыта раньше всех охваченных эпидемией стран были разработаны рекомендации для врачей, эпидемиологов и населения всех стран по профилактике заражения коронавирусной инфекцией и другими острыми респираторными вирусными инфекциями. Эти рекомендации периодически обновляются на основе накапливаемого опыта и научных публикаций. Наши российские специалисты Роспотребнадзора и Минздрава РФ в феврале разработали и опубликовали рекомендации по этому поводу. Все они разумны, и применять их стоит; они также периодически обновляются в связи с появлением новых знаний об этом вирусе.

Особо рекомендуется мыть или протирать дезинфицирующей салфеткой руки после каждого контакта с ручками дверей, кнопками лифтов, ручками кранов, поручнями в метро и лестниц в местах общего пользования или открывать их с помощью локтя или обертывать их при открывании одноразовой салфеткой или туалетной бумагой.

Обычные маски эффективны не более одного часа. Поэтому надо иметь с собой их запас. И маски не стоит использовать многократно, кроме специальных многоразовых масок. Согласно рекомендациям российских специалистов и рекомендациям ВОЗ, маски вроде бы считаются малоэффективными для здоровых людей, но это информация не находит однозначного подтверждения в научных публикациях. Поэтому многоразовые индивидуальные маски рекомендуется носить в местах контактов с людьми. При этом многоразовых масок надо иметь две-три и после их снятия стерилизовать. Многоразовые маски удобнее всего стерилизовать в духовке, нагрев ее до 150 градусов и поместив туда маски минимум на десять минут. Эта рекомендация нуждается в дальнейшем уточнении, так как температура и время стерилизации зависят от материалов, из которых маски изготовлены.

Строение возбудителя COVID-19

Однонитчатая РНК

Новый коронавирус на 83% идентичен своему предшественнику, возбудителю SARS. В составе его РНК находится информация о белках:

1. Две трети (66%) занимает информация о неструктурных белках (nsp — «non-structural proteins«), учавствующих в процессах воспроизведения вируса
2. Одна треть — это гены, кодирующие структурные белки. Они представлены спайк(S), мембранным (M), оболочечным (E — «envelop«) протеинами. Внутри находится один нуклеокапсид (N), связанный с РНК
3. Некоторая часть генома зарезервирована информацией о дополнительных белках. Некоторые из них, например orf3, уникальны для SARS-CoV-2 (читай ниже)

Неструктурные белки

Структурные белки

К структурным белкам относится нуклеокапсид (N) — единственный внутренний структурный протеин. Он связан с РНК формируя рибонуклеиновый комплекс — своего рода каркас, придающий нужную форму и оберегающий РНК. Он также взаимодействует с остальными белками, принимая участие в воспроизведении.

Спайк (S) протеин придает вириону характерную форму солнечной короны при криомикроскопии. Распологаясь на оболочке, его функцией является связь с клеткой организма человека и проникновение вируса внутрь. Состоит из двух субъедениц (S1 и S2), которые становятся самостоятельными при разрыве мостика фуриновой протеазой клетки хозяина.

S1 субъединица связывается с ангиотензин-превращающим-ферментом 2 (АПФ 2). АПФ 2 — это поверхностная, цинк-связывающая пептидаза, играющая огромную роль в регулировании артериального давления и функции сердца. АПФ 2 находится на мембранах клеток многих органов, в том числе легочных эпителиальных клеток.

S2 субъединица отвечает за пенетрацию клетки хозяина, которая происходит путем слияния двух оболочек.

Мембранный (M) протеин пожалуй единственный, который можно действительно назвать структурным — он придает характерную кривизну мембране и отвечает за ее стабильность. Это преобладающий мембранный белок.

Оболочечный (E) протеин располагается гораздо реже (до 20 на вирион) на липидной оболочке, пронизывая всю ее толщу — E-протеин является транмембранным ионным каналом. Обладает низкой активностью и считается неэссенципльным белком.

Дополнительные белки

orf3b является уникальным протеином нового коронавируса, гомологов которого не найдено в его предшественнике. Предполагают, что он играет важную роль в патогенности нового вируса, угнетая интерферон-β.

orf8 — интересный протеин, структура которого постоянно меняется, а вот сама функция его пока не ясна.

Загадочный тимус

Из той же работы стало известно, что 27 июня 2012 года врачи выполнили необъяснимую тимэктомию (удаление вилочковой железы) пациенту № 4. Обычно эта операция показана, если диагностирован рак или доброкачественная опухоль тимуса, а также прогрессирующая миастения (мышечная слабость).

Авторы расследования Лэтэм и Эллисон предполагают, что тимус понадобился для того, чтобы «вытащить» из него большее количество вируса.

Вирус_2

Расположение тимуса в организме человека

Фото: Depositphotos

«Тимус — это иммунный орган, который потенциально может быть удален без значительного вреда для пациента и мог содержать большое количество вируса, — пишут они. — Учитывая интересы лаборатории Ши (Ши Чженли), которые заключаются в изучении зоонозного происхождения болезней человека, можно предположить, что этот образец был отправлен им для изучения».

Опираясь на факты магистерской диссертации, Лэтэм и Эллисон делают выводы: «Во-первых, мы предполагаем, что в организме шахтеров RaTG13 (самый генетический близкий к новому коронавирусу образец, найденный к настоящему времени) или очень похожий вирус превратился в SARS-CoV-2 — необычно патогенный коронавирус, высоко адаптированный для человека. Во-вторых, лаборатория Ши использовала медицинские образцы, взятые у шахтеров. Именно этот адаптированный к человеку вирус, теперь известный как SARS-CoV-2, сбежал из Уханьской лаборатории в 2019 году».

Список литературы

1. Wu F., Zhao S., Yu B., Chen Y.M., Wang W., Song Z.G., et al. A new coronavirus associated with human respiratory disease in China. Nature. 2020; 579(7798): 265-9. DOI: http://doi.org/10.1038/s41586-020-2008-3

2. Zhou P., Yang X.L., Wang X.G., Hu B., Zhang L., Zhang W., et al. A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin. Nature. 2020; 579(7798): 270-3. DOI: http://doi.org/10.1038/s41586-020-2012-7

3. Morse J.S., Lalonde T., Xu S., Liu W.R. Learning from the past: possible urgent prevention and treatment options for severe acute respiratory infections caused by 2019-nCoV. Chembiochem. 2020; 21(5): 730-8. DOI: http://doi.org/10.1002/cbic.202000047

4. Song W., Gui M., Wang X., Xiang Y. Cryo-EM structure of the SARS coronavirus spike glycoprotein in complex with its host cell receptor ACE2. PLoS Pathog. 2018; 14(8): e1007236. DOI: http://doi.org/10.1371/journal.ppat.1007236

5. He J., Tao H., Yan Y., Huang S.Y., Xiao Y. Molecular Mechanism of Evolution and Human Infection with SARS-CoV-2. Viruses. 2020; 12(4): 428. DOI: http://doi.org/10.3390/v12040428

6. Banerjee A., Kulcsar K., Misra V., Frieman M., Mossman K. Bats and coronaviruses. Viruses. 2019; 11(1): 41. DOI: http://doi.org/10.3390/v11010041

7. Tipnis S.R., Hooper N.M., Hyde R., Karran E., Christie G., Turner A.J. A human homolog of angiotensinconverting enzyme. Cloning and functional expression as a captopril-insensitive carboxypeptidase. J. Biol. Chem. 2000; 275(43): 33238-43. DOI: http://doi.org/10.1074/jbc.M002615200

8. Lambert D.W., Yarski M., Warner F.J., Thornhill P., Parkin E.T., Smith A.I., et al. Tumor necrosis factor-alpha convertase (ADAM17) mediates regulated ectodomain shedding of the severeacute respiratory syndrome-coronavirus (SARS-CoV) receptor, angiotensin-converting enzyme-2 (ACE2). J. Biol. Chem. 2005; 280(34): 30113-9. DOI: http://doi.org/10.1074/jbc.M505111200

9. Hamming I., Cooper M.E., Haagmans B.L., Hooper N.M., Korstanje R., Osterhaus A.D., et al. The emerging role of ACE2 in physiology and disease. J. Pathol. 2007; 212(1): 1-11. DOI: http://doi.org/10.1002/path.2162

10. Li M.Y., Li L., Zhang Y., Wang X.S. Expression of the SARSCoV-2 cell receptor gene ACE2 in a wide variety of human tissues. Infect. Dis. Poverty. 2020; 9(1): 45. DOI: http://doi.org/10.1186/s40249-020-00662-x

11. Li W., Moore M.J., Vasilieva N., Sui J., Wong S.K., Berne M.A., et al. Angiotensin-converting enzyme 2 is a functional receptor for the SARS coronavirus. Nature. 2003; 426(6965): 450-4. DOI: http://doi.org/10.1007/s00018-004-4242-5

12. Huang C., Wang Y., Li X., Ren L., Zhao J., Hu Y., et al. Clinical features of patients infected with 2019 novel coronavirus in Wuhan, China. Lancet. 2020; 395(10223): 497-506. DOI: http://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30183-5

13. Chen N., Zhou M., Dong X., Qu J., Gong F., Han Y., et al. Epidemiological and clinical characteristics of 99 cases of 2019 novel coronavirus pneumonia in Wuhan, China: a descriptive study. Lancet. 2020; 395(10223): 507-13. DOI: http://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30211-7

14. Holshue M.L., DeBolt C., Lindquist S., Lofy K.H., Wiesman J., Bruce H., et al. First case of 2019 novel coronavirus in the United States. N. Engl. J. Med. 2020; 382(10): 929-36. DOI: http://doi.org/10.1056/NEJMoa2001191

15. Yan T., Xiao R., Lin G. Angiotensin-converting enzyme 2 in severe acute respiratory syndrome coronavirus and SARS-CoV-2: A double-edged sword? FASEB J. 2020; 34(5): 6017-26. DOI: http://doi.org/10.1096/fj.202000782

16. Kuba K., Imai Y., Rao S., Gao H., Guo F., Guan B., et al. A crucial role of angiotensin converting enzyme 2 (ACE2) in SARS coronavirus-induced lung injury. Nat. Med. 2005; 11(8): 875-9. DOI: http://doi.org/10.1038/nm1267

17. Ye M., Wysocki J., William J., Soler M.J., Cokic I., Batlle D. Glomerular localization and expression of Angiotensin-converting enzyme 2 and Angiotensin-converting enzyme: implications for albuminuria in diabetes. J. Am. Soc. Nephrol. 2006; 17(11): 3067-75. DOI: http://doi.org/10.1681/ASN.2006050423

18. Xiao L., Sakagami H., Miwa N. ACE2: The key molecule for understanding the pathophysiology of severe and critical conditions of COVID-19: demon or angel? Viruses. 2020; 12(5): 491. DOI: http://doi.org/10.3390/v12050491

19. Rico-Mesa J.S., White A., Anderson A.S. Outcomes in patients with COVID-19 infection taking ACEI/ARB. Curr. Cardiol. Rep. 2020; 22(5): 31. DOI: http://doi.org/10.1007/s11886-020-01291-4

Таблица «Структура семейства коронавирусов»

На сегодня наиболее опасными для человека считаются три штамма Coronaviridae:

• SARS-CoV-1 (в конце 2002 вызвал эпидемию ТОРС);
• MERS-CoV (в 2012 году вызвал всплеск респираторного синдрома Среднего Востока);
• SARS-CoV-2 (в конце 2019 года вызвал COVID-19) .

Вплоть до 2002 года эпидемиология определяла коронавирусы как сравнительно безопасные для человека – которые не вызывают тяжелых заболеваний, а если летальные исходы на фоне заражения и случаются, то крайне редко. Но в 2002 году человечество узнало о существовании SARS-CoV-1 – возбудителе атипичной пневмонии. Данный вирус является представителем рода Betacoronavirus, а его главные переносчики – летучие мыши, верблюды и гималайские циветты (виверры). За период эпидемии было зафиксировано свыше 8000 случаев заражения SARS-CoV-1, в том числе 774 – летальных. Но начиная с 2004 года, ни одного факта атипичной пневмонии, вызванной данным вирусом, не фиксировали .

Коронавирус MERS (MERS-CoV), также из рода Betacoronavirus, вирусологи обнаружили в 2012 году. Его природный источник – верблюды. Большинство случаев заражения (82%) были зафиксированы в Саудовской Аравии. Начиная с 2012 года, инфекция поразила около 2,5 тыс. человек. На сегодня вирус все еще продолжает циркулировать в мире, вызывая новые случаи заболевания .

Новый коронавирус SARS-CoV-2, который спровоцировал пандемию 2019-2020 гг., как и два предыдущих, является представителем Beta-CoV B. Специалисты предполагают, что это рекомбинантный (гибридный) вирус, основой для которого послужили два вида коронавируса: летучих мышей и другой, пока неизвестный по происхождению. Генетически возбудитель COVID-2019 как минимум на 70% имеет схожесть с SARS-CoV-1 .

Вирус SARS-CoV-2

В конце декабря 2019 года подразделение Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) в Китае зарегистрировало вспышку пневмонии неизвестного происхождения. В начале января 2020 года был определен возбудитель заболевания — коронавирус, родственный возбудителям тяжелого острого респираторного синдрома (SARS) и ближневосточного респираторного синдрома (MERS). Позднее разновидность вируса была названа SARS-CoV-2, а вызываемое им заболевание — COVID-19 (от английского Corona Virus Disease). 11 марта 2020 года ВОЗ официально объявила о начале пандемии нового заболевания .

Что такое коронавирусы?

В 1965 году британские вирусологи Тайрелл и Бино, изучавшие возбудителей обычной простуды, культивировали новый вирус под названием B814 . Позднее, в ходе микроскопических исследований, Дэвид Тайрелл и его коллеги обнаружили сходство строения этого вируса и нескольких возбудителей заболеваний животных: вируса инфекционного бронхита птиц, вируса гепатита мышей и вируса трансмиссивного гастроэнтерита свиней . Вирусы были преимущественно округлой или овальной формы, а на их поверхности были видны длинные выросты, напоминающие «корону», которая возникает вокруг солнечного диска при полном затмении. Благодаря этому группа получила название коронавирусов .

Вирусы — это крайне разнообразная группа агентов. Некоторые из них содержат только белки и генетический материал (например, вирусы обычной простуды или вирус папилломы), а у некоторых, как у гриппа или ВИЧ, есть оболочка, которую вирус похищает из клетки хозяина. Оболочка состоит из двойного слоя липидов, в который встраиваются белки вируса. У коронавирусов такая оболочка есть.

Геномы вирусов, в отличие от геномов бактерий или более сложных организмов, могут состоять как из ДНК, так и из РНК. У коронавирусов генетический материал представлен РНК и имеет самую большую длину из всех вирусов со сходной организацией — около 30000 нуклеотидов (структурных элементов, последовательность которых и несет информацию о строении белков вируса) . Для сравнения, геном вируса гриппа, также представленный одноцепочечной РНК, хотя и разделенной на фрагменты, суммарно примерно в 2 раза короче . Обычно, у вирусов более длинный геном означает возможность кодировать больше белков и, как следствие, вступать в более сложные взаимоотношения с клеточными системами защиты.

Среди коронавирусов ученые выделяют 4 крупные группы, названные буквами греческого алфавита — от альфа до дельта. Альфа- и бетакоронавирусы заражают млекопитающих, тогда как гамма- и дельтакоронавирусы заражают преимущественно птиц и рыб .

Коронавирусы животных, при этом могут причинять существенный экономический ущерб. Так, в 2016 году, вирус, вызывающий острую диарею у свиней, во время вспышки погубил порядка 24000 поросят .

До 2019 года было известно 6 коронавирусов, способных заражать людей. Четыре из них (HCoV‐229E, HCoV‐OC43, HCoV‐NL63 и HKU1) вызывают симптомы, похожие на обычную простуду. Два — SARS‐CoV и MERS‐CoV могут заражать нижние дыхательные пути и с высокой вероятностью приводить к тяжелой пневмонии или даже смерти больного .

Атипичная пневмония и ближневосточный респираторный синдром

До начала 2000-х годов коронавирусы человека не воспринимались как серьезная опасность. В 2002 году в южных областях Китая произошла эпидемия тяжелого острого респираторного синдрома (SARS, также известного как атипичная пневмония), вызываемого новым на тот момент коронавирусом SARS-CoV . Вспышка затронула более 8000 человек, чуть меньше 1000 из которых погибли . В 2012 году распространение другого родственного вируса MERS-CoV привело ко вспышке заболевания ближневосточным респираторным синдромом, в результате которой заразилось 2066 человек и умерло 720. Эта эпидемия затронула преимущественно Саудовскую Аравию, хотя случаи были отмечены в 27 странах .

Оба этих коронавируса имели зоонозное происхождение — они передались людям, соответственно, от цивет (род мелких хищных млекопитающих) и верблюдов, которые, в свою очередь, получили эти вирусы от летучих мышей .