Eredeti cikk dátuma: 2020. december 25.
Eredeti cikk címe: Reverse Engineering the source code of the BioNTech/Pfizer SARS-CoV-2 Vaccine
Eredeti cikk szerzői: Bert Hubert
Eredeti cikk elérhetősége: https://berthub.eu/articles/posts/reverse-engineering-source-code-of-the-biontech-pfizer-vaccine/?fbclid=IwAR1RsxwvcduWXqNmsq_5EJMLpgxhU0Y91U_CRtqdLYyl43iLA2wfiKtWfNo
Eredeti cikk státusza:
Fordító(k): dr. Serly Julianna
Lektor(ok): dr. Kardos László
Nyelvi lektor(ok): Szemők Ildikó
Szerkesztő(k): Csornainé Nagy Ágnes, Vinkovits Mária

Figyelem! Az oldalon megjelenő cikkek esetenként politikai jellegű megnyilvánulásokat is tartalmazhatnak. Ezek nem tekinthetők a fordítócsoport politikai állásfoglalásának, kizárólag az eredeti cikk írójának véleményét tükrözik. Fordítócsoportunk szigorúan politikamentes, a cikkekben esetlegesen fellelhető politikai tartalommal kapcsolatosan semmiféle felelősséget nem vállal, diskurzust, vitát, bizonyítást vagy cáfolatot nem tesz közzé.

Az oldalon található információk nem helyettesítik a szakemberrel történő személyes konzultációt és kivizsgálást, ezért kérjük, minden esetben forduljon szakorvoshoz!


Üdvözlöm! Ebben a posztban karakterről karakterre nézzük át a BioNTech/Pfizer SARS-CoV-2 mRNS-vakcina forráskódját.

Szeretnék jó pár embernek köszönetet mondani azért, hogy átnézték ezt a cikket az érthetőség és helyesség szempontjából. Minden benne maradt hibáért én vagyok a felelős, és szívesen veszem a mihamarabbi észrevételeket ezekkel a hibákkal kapcsolatban a bert@hubertnet.nl e-mail-címen vagy a @PowerDNS_Bert Twitter-oldalon.

A fenti kifejezés némileg ellentmondásosnak tűnhet – hiszen a vakcina egy folyadék, amit beinjekcióznak a karunkba. Hogyan is beszélhetünk akkor forráskódról?

Ez jó kérdés, úgyhogy kezdjük is el a BioNTech/Pfizer-vakcina – amely BNT162b2-ként, Tozinameranként vagy Comirnaty-ként is ismert – forráskódjának egy kis részletével.

A BNT162b2 mRNS első 500 karaktere. Forrás: WHO (Egészségügyi Világszervezet)

A BNT162b2 mRNS-vakcinának ez a digitális kód a lényege. 4284 karakter hosszú, úgyhogy néhány tucat tweetbe beleférne. A vakcinafejlesztési folyamat legelején valaki feltöltötte ezt a kódot egy DNS-nyomtatóra (tényleg), ami a lemezen található byte-okat valódi DNS-molekulákká alakította.

A Kilobaser Express DNS-nyomtató

A gépből parányi adag DNS jön ki, amelyből egy sor biológiai és kémiai folyamat után RNS származik (erről majd később) és kerül a vakcinát tartalmazó üvegbe. Egy 30 mikrogrammos adag szó szerint 30 mikrogramm RNS-t tartalmaz. A vakcina része még egy ügyes lipid (zsír) csomagolórendszer is, ami bejuttatja az mRNS-t a sejtjeinkbe.

Az RNS a DNS illékony „munkamemória” verziója. A DNS olyan, mint a biológia flash drive-ja. Nagyon tartós, redundáns és nagyon megbízható. De, mint ahogy a számítógépek sem futtatnak kódot közvetlenül a flash drive-ról, mielőtt bármi történne, a kód egy gyorsabb, változékonyabb, mégis sokkal törékenyebb rendszerbe másolódik.

A számítógépek esetében ez a RAM, a biológiában pedig az RNS. A hasonlóság megdöbbentő. A flash memóriával ellentétben a RAM nagyon gyorsan kiürül, ha nem vigyáznak rá. A Pfizer/BioNTech mRNS-vakcinát azért kell a legesleghidegebb fagyasztóban tárolni, mert az RNS törékeny virágszál.

Minden RNS-karakter 0,53×10⁻²¹ grammot nyom, ami azt jelenti, hogy mintegy 6×10¹⁶ karakter fér el a vakcina egyetlen 30 mikrogrammos adagjában. Byte-okban kifejezve ez körülbelül 14 petabyte, bár azt tudni kell, hogy ez kb. 13 000 milliárd ismétlődést jelent ugyanabból a 4284 karakterből. A vakcinában található információ tényleges mérete alig haladja meg az egy kilobyte-ot. A SARS-CoV-2 önmaga csak kb. 7,5 kilobyte.

Frissítve: Az eredeti posztban ezek a számok tévesek voltak. Itt egy táblázat a helyes számításokkal.

Háttér (nagyon tömören)

A DNS egyfajta digitális kód. A számítógépektől eltérően, amelyek a 0-t és az 1-et használják, a biológia az A, C, G és U/T karaktereket („nukleotidokat”, „nukleozidokat” vagy „bázisokat”) használja.

A számítógépekben a 0-t és az 1-et tároljuk töltés jelenléte/hiánya, áram, mágneses állapotváltozás, feszültség, jelmoduláció vagy eltérő fényvisszaverő tulajdonság formájában. Tehát a 0 és az 1 nem valamiféle elvont fogalom – elektronok és sok másfajta fizikai megtestesülés formájában létezik.

A természetben az A, a C, a G és az U/T molekulák, amelyek DNS- vagy RNS-láncokban tárolódnak.

A számítógépekben 8 bit jelent egy byte-ot, és a byte a feldolgozandó adat tipikus egysége.

A természet 3 nukleotidot csoportosít egy kodonba, és a kodon a feldolgozandó adat tipikus egysége. A kodon 6 bitnyi információt tartalmaz (2 bit DNS-karakterenként × 3 karakter = 6 bit, ez 2⁶ = 64 különböző kodonértéket jelent).

Ez eddig eléggé digitális. Ha kétsége van, nézze meg a WHO dokumentumát a digitális kódról, és meggyőződhet róla.

További javasolt irodalom itt érhető el – ez a link („Mi az élet”) segíthet megérteni az alább írtakat. Aki pedig a videót szereti, annak itt van egy kétórás anyag.

Tehát akkor mit is csinál ez a kód?

A vakcina alapelve az, hogy megtanítja az immunrendszerünket anélkül megküzdeni egy patogénnel, hogy a szervezet megbetegedne. Eleinte ezt legyengített vagy inaktivált (attenuált) vírus beinjekciózásával érték el, amihez „adjuvánst” adtak, hogy az immunrendszert működésre bírják. Ez határozottan analóg technika volt, amihez több milliárd tojást (vagy rovart) használták fel. Rengeteg szerencsére és időre is szükség volt hozzá. Olykor másfajta (nem rokon) vírust is használtak.

Az mRNS-vakcina ugyanezt éri el („megtanítja az immunrendszert”), de olyan módon, mint egy lézer. Ez a hasonlat mindkét értelmében igaz: tűpontosan és igen erőteljesen hat.

Leírom, hogyan működik. Az injekció illékony genetikai anyagot tartalmaz, ami a SARS-CoV-2 híres „tüskefehérjéjét” írja le. Egy ügyes kémiai megoldással a vakcina be tudja juttatni ezt a genetikai anyagot egyes sejtjeinkbe.

Ezek azután engedelmesen elkezdik gyártani a SARS-CoV-2 tüskefehérjéjét olyan mennyiségben, ami elég az immunrendszer beindításához. Szembesülve a tüskefehérjével és az arról árulkodó jelekkel, hogy a termelő sejtek fölött valami átvette az uralmat, az immunrendszerünk erőteljes választ fejleszt ki a tüskefehérje ÉS a szintézise többféle aspektusával szemben.

És ez az, ami elvezet minket a 95%-os hatásosságú vakcinához.

A forráskód!

Kezdjük a legelején, ami jó kiindulópont. A WHO-dokumentumban található ez a hasznos kép:

Ez egyfajta tartalomjegyzék. A „sapkával” kezdjük, amit tényleg egy kis sapkával jelölnek.

Éppúgy, ahogy a számítógépek esetében sem elég operatív kódokat csak úgy bedobálni egy fájlba és azt futtatni, a biológiai operációs rendszernek is szüksége van fejlécre (header), vannak benne kapcsolók (linkerekre) és ún. hívási konvenciók.

A vakcina kódja a következő két nukleotiddal kezdődik:

GA

Ez a DOS és a Windows minden futtatható kódja elején található MZ-hez vagy a UNIX #!-lel kezdődő szkriptjeihez hasonlít. Az élő és az operációs rendszerek ezt a két-két karaktert egyáltalán nem futtatják. De ott kell lenniük, máskülönben semmi nem történik.

Az mRNS „sapka”. Például azt jelöli, hogy a kód a sejtmagból származik. Esetünkben természetesen ez nem így van, a mi kódunk a vakcinából származik. De erről nem kell említést tennünk a sejtnek. A sapka legitimmé teszi a kódunkat, ami megvédi attól, hogy lebontsák.

A kezdő GA-nukleotidpár kémiailag is különbözik némileg az RNS többi részétől. Ebben az értelemben a GA sávon kívüli jelet is tartalmaz.

Az „öt-vessző nem transzlálódó régió”

A nyelvről dióhéjban. Az RNS-molekulát csak egy irányban lehet leolvasni. Nem magától értetődő, de az olvasás kezdetének megfelelő részt 5’ vagy „öt-vessző” végnek hívják. Az olvasás a 3’, azaz három-vessző végen fejeződik be.

Az élet fehérjék (illetve általuk előállított dolgok) összessége. És ezeket a fehérjéket az RNS írja le. Amikor egy RNS alapján fehérje készül, azt transzlációnak hívjuk.

Így néz ki az 5’ nem transzlálódó régió („UTR”) – ennek a résznek tehát nincs megfelelője a fehérjében:

GAAΨAAACΨAGΨAΨΨCΨΨCΨGGΨCCCCACAGACΨCAGAGAGAACCCGCCACC

És itt jön az első meglepetés. A normális RNS az A, C, G és U karakterekből áll. Az U-t a DNS-ben T-ként ismerjük. De itt van egy Ψ is. Mi folyik itt?

Ez az egyik különösen okos része a vakcinának. A szervezetünk hatékony vírusirtó rendszert futtat („az eredetit”). Emiatt a sejtek kifejezetten utálják az idegen RNS-t, és minden tőlük telhetőt megtesznek azért, hogy elpusztítsák, mielőtt bármit is tehetne.

Ez a gond valamelyest a vakcinánkkal – valahogy ki kell cseleznie az immunrendszert. Sok évnyi kísérletezés után rájöttek, hogy ha az RNS U-ját kicserélik egy kissé módosított molekulára, az immunrendszerünk elveszíti az érdeklődését iránta. Tényleg.

Úgyhogy a BioNTech/Pfizer-vakcinában minden U-t kicseréltek 1-metil-3’-pszeudouridilra, amelyet a Ψ jelöl. A még okosabb rész az, hogy habár ez a helyettesítő Ψ kibékíti (megnyugtatja) az immunrendszerünket, a sejt további releváns része mégis normális U-ként fogadja el.

A számítógépes biztonságban is ismerjük ezt a trükköt – időnként lehetséges átjuttatni egy kissé rosszindulatúan módosított üzenetet, ami összezavarja a tűzfalakat és biztonsági megoldásokat, de mégis elfogadják a backend szerverek – amelyeket így meg lehet hekkelni.

A múltbéli tudományos alapkutatás gyümölcseit szüreteljük le most.

A Ψ-technika felfedezőinek meg kellett küzdeniük azért, hogy a munkájukat finanszírozzák és azután elfogadják. Mindannyian legyünk nagyon hálásak, és biztos vagyok benne, hogy a Nobel-díj meg fog érkezni, ha eljön az ideje

Sokan kérdezték, hogy a vírusok is képesek-e a Ψ-technikát felhasználni az immunrendszerünk legyőzésére. Röviden: ez nagyon valószínűtlen. A biológiában egyszerűen nem létezik az 1-metil-3’-pszeudouridil előállításához szükséges eszköztár. A vírusok az élet gépezetére támaszkodva szaporodnak, és ez a képesség onnan teljesen hiányzik. Az mRNS-vakcinák gyorsan lebomlanak az emberi testben, és nem lehetséges Ψ-módosított RNS-t úgy sokszorosítani, hogy a termékben is Ψ legyen. Nem, tényleg, az mRNS-vakcinák nem lesznek hatással a DNS-ünkre – ez is egy jó olvasnivaló.

Oké, térjünk vissza az 5’ UTR-hez. Mit csinál ez az 51 karakter? Mint a természetben majdnem mindennek, ennek is egynél több funkciója van.

Amikor a sejtnek le kell fordítania az RNS-t fehérjévé, azt egy riboszóma nevű gépezet segítségével teszi. A riboszóma olyan, mint egy 3D-fehérjenyomtató. Behúzza az RNS-szálat, és annak alapján kiad egy aminosavszálat, ami aztán fehérjévé hajlik össze.

Forrás: [Wikipedia user Bensaccount] (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Protein_translation.gif)

Ez látható a fenti videon. Az alsó fekete szalag az RNS. A szalag, ami a zöld régióban látszódik, az az éppen kialakuló fehérje. Befelé és kifelé aminosavak repkednek, amiket adapterek segítenek illeszkedni az RNS-re.

Ennek a riboszómának fizikailag rá kell ülnie az RNS-szálra, hogy munkához láthasson. Amikor ráült, elkezdhet fehérjét előállítani a további behúzott RNS-szakasz alapján. Ezt úgy kell elképzelni, hogy még nem tudja olvasni azokat a részeket, amikre először rákerül. Épp ez az egyike az UTR funkcióinak: ez a riboszóma-leszállóhely. Az UTR biztosítja a „rávezetést”.

Ezen felül az UTR metaadatokat is tartalmaz: mikor kell megtörténnie a transzlációnak? És milyen mennyiségben? A vakcinához a fellelhetők közül azt az UTR-t használták, ami leginkább „azonnali” transzlációhoz vezet; ezt az alfa-globin génről vették. Tudjuk, hogy erről a génről nagyon sok fehérje képződik. Korábban a tudósok megtalálták a módját, hogy még inkább optimalizálják ezt az UTR-t (a WHO-dokumentum szerint), úgyhogy ez nem pontosan az alfa-globin UTR-je. Jobb annál.

Az S glükoprotein szignálpeptid

Amint azt fentebb megjegyeztük, a vakcina célja rábírni a sejtet, hogy jelentős mennyiségben termelje a SARS-CoV-2 tüskefehérjéjét. E pontig leginkább a vakcina forráskódjában található metaadatokkal és „hívási konvenciókkal” találkoztunk. Most azonban ténylegesen a vírusfehérje birodalmába lépünk.

Még mindig van viszont egy metaadatrétegünk, amivel foglalkoznunk kell. Miután a riboszóma (a fenti lenyűgöző animáció szerint) előállította a fehérjét, a fehérjének még el kell jutnia valahová. Ezt az „S glükoprotein szignálpeptid (kiterjesztett vezető szekvencia)” kódolja.

Ez azt jelenti, hogy itt a fehérje eleje egyfajta szállítási címet tartalmaz – magába a proteinbe kódolva. E konkrét esetben a szignálpeptid azt mondja, hogy ennek a fehérjének az „endoplazmatikus retikulumon” át ki kell jutnia a sejtből. Még a Star Trek nyelvezete sem ennyire különleges!

A „szignálpeptid” nem túl hosszú, de ha megnézzük a kódot, észrevehetjük a virális és a vakcina-RNS közötti különbségeket:

(Megjegyzés: az összehasonlíthatóság kedvéért a különleges, módosított Ψ-t kicseréltem a szabályos RNS U-ra.)

           3   3   3   3   3   3   3   3   3   3   3   3   3   3   3   3
Vírus:   AUG UUU GUU UUU CUU GUU UUA UUG CCA CUA GUC UCU AGU CAG UGU GUU
Vakcina: AUG UUC GUG UUC CUG GUG CUG CUG CCU CUG GUG UCC AGC CAG UGU GUG
               !   !   !   !   ! ! ! !     !   !   !   !   !           !

De mi folyik itt? Nem véletlenül csoportosítottam hárombetűnként az RNS-t. Három RNS-karakter egy ún. kodont képez. És minden kodon egy adott aminosavat kódol. A vakcinában a szignálpeptid pontosan ugyanazokból az aminosavakból áll, mint magában a vírusban.

De akkor hogy lehet különböző az RNS?

Összesen 4³ = 64 különböző kodon létezik, mivel 4 RNS-karakter van, és ezek közül mindig három van egy kodonban. De aminosavból csak 20 különböző létezik. Ez azt jelenti, hogy több kodon kódolja ugyanazt az aminosavat.

A biológia a következő, közel univerzális táblázatot használja az RNS-kodonok és az aminosavak közötti megfeleltetéshez:

Ebben a táblázatban láthatjuk, hogy a vakcinában található módosítások (UUU -> UUC) szinonimak. A vakcina RNS-kódja eltér, de ugyanazok az aminosavak és fehérjék készülnek róla.

Ha közelebbről megnézzük, láthatjuk, hogy a változások nagy része a harmadik (fent 3-assal jelzett) kodonpozícióban történt. Ha megnézzük az univerzális kodontáblázatot, láthatjuk, hogy a harmadik pozíció valóban gyakran nem számít bele abba, hogy melyik aminosavat jelenti

Tehát a változások szinonimak, de akkor miért vannak ott? Még közelebbről megnézve láthatjuk, hogy egy kivétellel minden változás több C-hez és G-hez vezet.

Vajon mire jó ez? Ahogy fentebb említettük, az immunrendszerünk nagyon nem szívleli az „exogén” RNS-t, azaz a sejten kívülről származó RNS-t. Hogy elkerüljük a detektálást, az RNS U-ját már kicseréltük Ψ-re.

De az a helyzet, hogy a szervezet nagyobb mennyiségű G-t és C-t tartalmazó RNS-ről hatékonyabban készít fehérjét.

És ezt sikerült elérni a vakcinában, ahol az RNS sok karakterét, ahol csak lehetséges volt, G-re és C-re cserélték.

Engem kíváncsivá tett az egyetlen olyan változás, amely nem C vagy G hozzáadása: a CCA -> CCU csere. Ha valaki tudja az okát, kérem, hozza tudomásomra! Megjegyzés: tudom, hogy a humán genomban egyes kodonok gyakoribbak, mint mások, de az is olvastam, hogy ez nem igazán befolyásolja a transzláció sebességét.

A tényleges tüskefehérje

A vakcina-RNS következő 3777 karaktere hasonlóképpen „kodonoptimalizált”, tehát sok C és G került bele. Helyhiány miatt nem jelenítem meg itt az összes kodont, de egy igazán különleges szakaszt megnézünk közelebbről is. Ez az a szakasz, ami miatt az egész működik, ami konkrétan lehetővé teszi, hogy az élet visszatérjen a normális kerékvágásba:

                *   *
          L   D   K   V   E   A   E   V   Q   I   D   R   L   I   T   G
Vírus:   CUU GAC AAA GUU GAG GCU GAA GUG CAA AUU GAU AGG UUG AUC ACA GGC
Vakcina: CUG GAC CCU CCU GAG GCC GAG GUG CAG AUC GAC AGA CUG AUC ACA GGC
          L   D   P   P   E   A   E   V   Q   I   D   R   L   I   T   G
           !     !!! !!        !   !       !   !   !   ! !              

Itt láthatjuk a szokásos szinonim RNS-változásokat. Például az első kodonban megfigyelhetjük, hogy a CUU CUG-re változott. Ez egy újabb G-t ad a vakcinához, amiről tudjuk, hogy segíti a fehérjetermelést. Mind a CUU, mind a CUG az „L” aminosavat, azaz a leucint kódolja, tehát a fehérjében semmi sem változott.

Ha az összevetést elvégezzük a vakcina-tüskefehérje teljes hosszán, minden változás ehhez hasonlóan szinonim, kivéve kettőt, és ezeket látjuk itt.

A harmadik és a negyedik kodon (ld. fent) tényleges változást jelent. A K és a V aminosavakat „P”-re, vagyis prolinra cserélték. Ehhez a „K”-hoz három („!!!”) változásra volt szükség, a „V”-hez csak kettőre („!!”).

Az a helyzet, hogy ez a két változás hatalmas mértékben fokozza a vakcina hatásosságát.

De hogyan? Ha megnézünk egy valódi SARS-CoV-2-részecskét, a tüskefehérje – nem meglepő módon – egy csomó tüske formájában tűnik fel:

SARS-vírusrészecske (Wikipedia)

A tüskék a vírus testére („a nukleokapszid-fehérjére”) vannak rátéve. De az van, hogy a vakcinánk csak megtermelteti a tüskéket, de azokat nem szereltetjük rá semmilyen vírusfelszínre.

Tudni kell, hogy a nem módosított, szabadon álló tüskefehérjék összeesnek és a virálistól eltérő struktúrát vesznek fel. Ha vakcinaként injekciózzák belénk, attól valóban immunitást alakít ki a szervezet, de csak az összeesett tüskefehérje ellen.

A valódi SARS-CoV-2 viszont kiálló tüskékkel támad. A vakcina ebben az esetben nem igazán működne.

Tehát mit lehet tenni? 2017-ben leírták, hogy a megfelelő helyen végzett dupla prolincsere révén a SARS-CoV-1 és a MERS tüskefehérjéje a teljes vírus jelenléte nélkül is a „fúzió előtti” térszerkezetet veszi fel. Ez azért működik, mert a prolin nagyon rigid aminosav. Egyfajta rögzítősínként stabilizálja a fehérjét abban az állapotában, ahogy az immunrendszer elé kell tárnunk.

Azok, akik ezt felfedezték, szerintem nem tudnak betelni a saját sikerességük érzésével. Sugárzik belőlük az émelyítő szintű önelégültség. Méghozzá tökéletesen jogosan.

Frissítve: Kapcsolatba lépett velem a McLellan-labor, a prolinfelfedezés mögött álló egyik csoport. Elmondták, hogy a folyamatban lévő világjárvány miatt az örömködés visszafogottabb, de jóleső érzés, hogy hozzájárultak a vakcinákhoz. Továbbá hangsúlyozták több másik csoport, munkatárs és önkéntes fontosságát is.

A fehérje vége, további lépések

Ha végiggörgetjük a forráskód többi részét, néhány kis módosítást láthatunk a tüskefehérje végén:

          V   L   K   G   V   K   L   H   Y   T   s             
Vírus:   GUG CUC AAA GGA GUC AAA UUA CAU UAC ACA UAA
Vakcina: GUG CUG AAG GGC GUG AAA CUG CAC UAC ACA UGA UGA 
          V   L   K   G   V   K   L   H   Y   T   s   s          
               !   !   !   !     ! !   !          ! 

A fehérje végén találjuk a „stopkodont”, amit itt egy kisbetűs „s” jelöl. Ez udvariasan azt jelenti, hogy a fehérjének itt véget kell érnie. A vírus eredetileg az UAA stopkodont használja, a vakcina két UGA stopkodont, talán azért, hogy biztosak legyenek benne.

A 3’ nem transzlálódó régió

Ahhoz hasonlóan, ahogy a riboszómának szüksége volt egy „vezetőre” az 5’ végen, ahol az „öt-vessző nem transzlálódó régiót” találjuk, a fehérje kódolórégiójának végén egy ehhez hasonló szerkezetet látunk, amit 3’ UTR-nek hívnak.

Sokat lehetne írni a 3’ UTR-ről, de inkább idézem, mit mond a Wikipedia: „A 3’ nem transzlálódó régió alapvető szerepet tölt be a génexpresszióban azáltal, hogy befolyásolja a mRNS lokalizációját, stabilitását, exportját és a transzlációs hatékonyságot… habár ismerjük valamennyire a 3’ UTR-eket, még mindig viszonylagos homály fedi őket”.

Tudjuk, hogy bizonyos 3’ UTR-ek nagyon sikeresen segítik a fehérjeexpressziót. A WHO-dokumentum szerint a BioNTech/Pfizer-vakcina 3’-UTR-ét „az amino-terminális split-enhancer (AES) mRNS-éből és a mitokondriálisan kódolt 12S riboszomális RNS-ből” vették „az RNS stabilitása és a nagy mennyiségű fehérjeexpresszió érdekében”. Erre azt mondhatom, szép munka.

Ez mindennek AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA vége…

A mRNS legvége poliadenilált. Ez a kacifántos elnevezése annak, hogy a végén sok AAAAAAAAAAAAAAAAAAA található. Úgy tűnik, még az mRNS-nek is elege van 2020-ból.

Az mRNS-t sokszor fel lehet használni, de eközben mindig elveszít néhány A-t a végéről. Előbb-utóbb kifogy az A-kból, ezután pedig már nem működőképes és lebomlik. A „poli-A-farok” tehát a lebomlástól véd.

Vizsgálatok folytak annak kiderítésére, mi az optimális szálvégi A-példányszám az mRNS-vakcinák esetében. A szabadon hozzáférhető szakirodalomban azt olvastam, hogy 120 körül a legjobb.

A BNT162b2-vakcina így végződik:

                                     ****** ****
UAGCAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAGCAUAU GACUAAAAAA AAAAAAAAAA 
AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAA

Ez a 30 A, majd egy „10-nukleotidos linker” (GCAUAUGACU), és ezt egy újabb 70 A-nyi rész követi.

Sokféle elmélet van arról, mit keres itt ez a linker régió. Néhányan azt mondták, hogy a DNS-plazmid stabilitása miatt van rá szükség, illetve ezt a magyarázatot kaptam egy valódi szakértőtől:

„A poli-A-farokban levő 10-nukleotidos linker megkönnyíti az mRNS átírásához templátul szolgáló szintetikus DNS-fragmensek összekapcsolását. Csökkenti a T7 RNS-polimeráz csúszását is, így az átíródott mRNS-ek hossza egységesebb lesz.”

Összegzés

Most már ismerjük a BNT162b2-vakcina pontos mRNS-tartalmát, és a legtöbb részéről tudjuk, milyen szerepet tölt be:

  • A sapka biztosítja, hogy az RNS úgy nézzen ki, mint egy szabályos mRNS
  • Ismerten sikeres és optimalizált 5’ nem transzlálódó régió (UTR)
  • Kodonoptimalizált szignálpeptid (amit 100%-ban az eredeti vírusról másoltak) a tüskefehérje megfelelő helyre küldéséhez
  • Az eredeti tüske kodonoptimalizált verziója, amely két aminosav prolinra cserélésével biztosítja a fehérje megfelelő formáját
  • Ismerten sikeres és optimalizált 3’ nem transzlálódó régió (UTR)
  • Egy kissé rejtélyes poli-A-farok, benne egy nem teljesen tisztázott „linkerrel”

A kodonoptimalizáláskor sok G és C került a mRNS-be. Ugyanakkor az U helyett Ψ (1-metil-3’-pszeudouridil) használata segít kicselezni az immunrendszert, így az mRNS elég hosszú ideig megmarad ahhoz, hogy valóban sikeres legyen az immunrendszer betanítása.

További olvasni-/néznivaló

2017-ben két prezentációt tartottam a DNS-ről, amiket itt lehet megnézni. Ehhez az oldalhoz hasonlóan azok is a számítógéppel foglalkozókat célozzák.

Továbbá, 2001 óta írok egy oldalt „DNA for programmers” (DNS-ről programozóknak) címmel.

Lehet, hogy tetszeni fog ez a bevezetés a csodálatos immunrendszerünkbe is.

Végezetül, ebben a listában találhatók a blogbejegyzéseim, amelyek közül jó pár kapcsolódik a DNS-hez, a SARS-CoV-2-höz és a COVID19-hez.