Рассказываем впечатляющую, но короткую историю варианта «дельтакрон», сочетающего мутации омикрона и дельты Похоже, его обнаружение — лабораторная ошибка

Непосредственно перед чтением в автоматическом секвенаторе нуклеиновая кислота (ДНК или, как в случае коронавируса, кДНК, полученная из РНК в процессе обратной транскрипции) всегда амплифицируется в ПЦР-реакции. Это необходимо для того, чтобы обеспечить достаточный уровень ДНК в секвенаторе независимо от количества исходной нуклеиновой кислоты в образце. Амплификация бывает неспецифической (она используется, например, для чтения метагеномов, там применяют вырожденные случайные праймеры) или специфической (когда амплифицируется только нужная ДНК).

При работе с конкретными вирусами, конечно, используется специфическая амплификация — то есть в реакции участвуют специально подобранные для конкретного вируса наборы праймеров. Поскольку коронавирусы имеют довольно большой геном, то для его амплификации используется множество пар праймеров, они входят в состав стандартных наборов реагентов для секвенирования SARS-CoV-2 от разных производителей.

Отдельные участки генома вируса, которые располагаются между праймерами и амплифицируются в ходе ПЦР, называются ампликонами. Эффективность синтеза с геномной кДНК разных ампликонов в ПЦР может быть очень разной, даже если они перекрываются: разные праймеры связываются со своими участками генома с разной эффективностью, которая зависит от последовательности участка генома. Вообще говоря, праймеры специально подбираются таким образом, чтобы эффективность синтеза ампликонов была максимально близкой. Но при появлении в геноме мутаций, которые приходятся на участок посадки праймера, эта эффективность может резко падать, что сказывается на эффективности синтеза ампликона. Особенно сильно эффективность работы падает, если мутация задевает 3'-концевой участок праймера, с которого начинается синтез ДНК, — тогда праймер просто перестает «работать».

В результате возникает ситуация, когда для некоторых вариантов использование некоторых стандартных праймеров может приводить к выпадению целых ампликонов из генома. По результатам секвенирования это выпадение заметить не всегда просто, ведь «прочитываться» такой ампликон в секвенаторе обычно все равно будет, — достаточно наличия в образце лишь минимального количества исходной, не несущей мутаций ДНК, которая прекрасно амплифицируется вместо мутантной.

Тим Пикок из Имперского колледжа в Лондоне предполагает, что с высокой вероятностью именно такая ситуация имела место с «появлением» варианта «дельтакрон»: загрязнение образов дельты вариантом омикрон привело, в сочетании с использованием праймеров ARTIC v3, к кажущейся рекомбинации, когда единственный амликон генома прочитывался как омикрон, а остальные — как последовательности дельты. На то, что это может происходит с использованием праймеров ARTIC v3 для чтения геномов варианта дельта, ранее уже указывала группа Альбана Раметта из Университета Берна. Подробнее об этом можно прочитать в посте Лорецо Черутти на форуме Virological.

Очень весомым аргументом в пользу такого сценария служит тот факт, что прочитанные Леонтиосом Кострикисом последовательности «дельтакрона» не образуют четкой ветви на эволюционном дереве геномов варианта дельта. Если бы «дельтакрон» действительно возник в результате рекомбинации дельты и омикрона, его геномы были бы близки только к одному — участвовавшему в рекомбинации варианту дельты, — в то время как в реальности они разбросаны по всему дереву этого варианта.