W wirusie, który, jak czytamy w informacji prasowej Amerykańskiego Muzeum Historii Naturalnej, ma w sumie ok. 15 genów, identyfikacja dodatkowego tzw. genu nakładającego się (ang. overlapping gene) może znacząco wpłynąć na sposób walki z zarazą. Odkrycie dokonane przez naukowców z ośrodków naukowych na Tajwanie, w Niemczech i Stanach Zjednoczonych zostało opisane w serwisie eLife

- Geny nakładające się mogą stanowić część arsenału koronawirusów wyewoluowanego przez patogeny w celu szybkiej i skutecznej replikacji, przezwyciężenia bariery immunologicznej nosiciela lub ułatwienia transmisji. Świadomość ich istnienia i pełnionych funkcji może otworzyć nowe ścieżki walki z tymi patogenami np. poprzez nowe typy leków – ocenił główny autor badania, Chase Nelson, student studiów podoktoranckich na Academia Sinica na Tajwanie a obecnie pracownik Amerykańskiego Muzeum Historii Naturalnej.

Odkryty “gen wewnątrz genu” ORF3d został już wcześniej znaleziony w koronawirusie infekującym łuskowce. ORF3d okazał się wywoływać bardzo silną reakcję przeciwciał u pacjentów z COVID-19. Oznacza to, twierdzą naukowcy, że białko kodowane jest przez ten gen w procesie infekcji. – Nie znamy jego klinicznego znaczenia, ani też funkcji. Podejrzewamy, że podczas odpowiedzi odpornościowej limfocyty T nie wykrywają tego genu, w przeciwieństwie do odpowiedzi humoralnej (gdzie elementem rozpoznającym są przeciwciała – red.). Być może ma to coś wspólnego z tym, jak ten gen powstał – wyjaśnił Nelson.

Geny choć zapisywane ciągami liter, w przeciwieństwie do słów, mogą się na siebie nakładać i utrzymywać jednocześnie kilka funkcji. To, co zawiera zaszyfrowana w nich wiadomość zależne jest od miejsca w którym zacznie się ją dekodować. Geny nakładające się, czyli zakodowane na tym samym odcinku nici kwasu nukleinowego, odczytywane są dzięki wykorzystaniu różnych ramek odczytu.

O nakładających się na siebie genach wiemy, że są często obecne w wirusach. Jest to po części skutek szczególnej tendencji wirusowego RNA do wielokrotnego mutowania. Można to sobie wyobrazić jako specyficzny rodzaj systemu kompresji danych, gdzie jedna litera w genomie wirusa może odpowiadać dwóm, a czasem i trzem różnym genom.

- Jeżeli nie odnajdujemy wszystkich nakładających się na siebie genów, jesteśmy narażeni na niebezpieczeństwo pominięcia ważnych elementów biologii wirusa. Z punktu widzenia rozmiarów genomu, SARS-CoV-2 i bliskie mu patogeny mają jedne z najdłuższych RNA. Być może czyni je to bardziej podatnymi na takie genetyczne sztuczki - Chase Nelson wyjaśnia w komunikacie dla prasy. 

Naukowiec ten, specjalizujący się w biologii komputacyjnej, przy badaniu SARS-CoV-2 wykorzystał wymyślony przez siebie program do wyłapywania wśród informacji zapisanych w genomie wzorów zmian typowych dla nakładających się na siebie genów. W pracy pomagali mu naukowcy politechniki monachijskiej i uniwersytetu kalifornijskiego w Berkeley.