Исследование структуры кодирования ORF1ab, S, M и N генов коронавирусов

В работе спектрально-статистический подход применен к сравнительному анализу геномов коронавирусов четырех родов Alphacoronavirus, Betacoronavirus (включая новый SARS-CoV-2 вирус), Gammacoronavirus и Deltacoronavirus, который выполнялся с точки зрения наличия 3-регулярности и скрытой триплетной профильной периодичности в кодирующих последовательностях четырех структурных генов: ORF1ab, кодирующего транскриптазу; S-гена гликопротеина, формирующего шипы; M-гена мембранного белка; N-гена нуклеопротеина. Общее число анализируемых геномов составило 3410. Соответственно, оно определяло и численность каждой выделенной группы генов. В результате, практически во всех CDS анализируемых генов ORF1ab, S и N была выявлена скрытая профильная триплетная периодичность и высокое значение индекса 3- регулярности, как показателя качества сохранности триплетной структуры кодирования. Для M-генов, напротив, была выявлена тенденция к размытию их структуры кодирования вплоть до однородности 60 % этих генов в анализируемых геномах альфакоронавирусов и 67 % в геномах гаммакоронавирусов. Тенденция размытия такой структуры, сопровождаемая снижением среднего значения индекса 3-регулярности в сравнении с остальными генами, при сохранении триплетной профильной периодичности, была отмечена и для M-генов SARS-CoV-2 вируса. Возможно, отмеченная тенденция отражает значение изменчивости M-генов при адаптации коронавируса к новым хозяевам рода. Анализ матриц 3-профильной периодичности для четырех, анализируемых в работе генов вируса SARSCoV-2, выделенного в Европе, Азии и США, не выявил их значимого различия, что предполагает единый источник распространения этого вируса.