La sélection naturelle est-elle le seul mécanisme évolutif des populations du Sars-CoV-2 ?

La sélection naturelle est-elle le seul mécanisme évolutif des populations du Sars-CoV-2 ?

Ressources

- Evolution de la fréquence des variants du virus apparus dans les populations européennes d’avril 2020 à septembre 2021. Graphique déjà donné.

- Fréquence du variant EU1 de mai 2020 à décembre 2020 dans plusieurs pays européens.

- Propriétés du variant EU1

Le variant EU1 est notamment caractérisé par une mutation du gène de la protéine spike qui se traduit au niveau protéique par la substitution en position 222 de l’alanine par la valine. Cette mutation n’influence pas la liaison de la protéine ni la fusion des membranes du virus et de la cellule qu’il parasite. Cette mutation n’affecte pas l’antigénicité de ce variant qui est la même que celle du virus de référence.

Le variant EU2 possède aussi la mutation A222V mais a en plus la mutation de la protéine spike S477N. Bien que cette mutation fasse partie du RBD, elle n’a pas d’effet sur la transmissibilité du virus. La capacité infectieuse de EU2 est semblable à celle de EU1.

Exploitation pédagogique

- Discuter des facteurs en œuvre dans l’évolution de la fréquence des variants EU1 et U2 en Europe durant l’été et l’automne 2020.

• Le variant EU1 est apparu en premier en Espagne fin juin 2020 et s’est répandu ensuite dans de nombreux pays européens. En Espagne, sa fréquence a augmenté jusqu’à 80%. Puisque la capacité à entrer dans les cellules n’est pas différente de celle des autres variants présents avant l’été et que la réponse immunitaire au virus est aussi la même, on peut conclure que la sélection naturelle n’a pas été le mécanisme expliquant l’augmentation de fréquence du variant EU1. Un avantage sélectif lié aux propriétés intrinsèques d’un variant n’est donc pas une condition obligatoire pour que sa fréquence augmente.

• Le délai entre la présence de EU1 dans les autres pays européens par rapport à l’Espagne indique que dans ces pays, le variant a pour origine une transmission à partir de l’Espagne (effet fondateur). Les variations dans l’augmentation de fréquence entre les pays européens peut être expliquée par un plus ou moins grand nombre d’infections provenant d’autres pays. La reprise de voyages, en particulier de travailleurs saisonniers durant l'été et le début de l’automne 2020, a pu faciliter de façon aléatoire cette augmentation de fréquence. La migration du virus a sans doute été un facteur important de l’évolution différentielle du phénotype des populations.
  La fréquence du variant EU1 est restée faible en France, contrairement au variant EU2. Cela est sans doute dû à un mécanisme aléatoire, au moment de la formation des premiers clusters, sur la sous population de virus qui s’est établie en France et en Espagne. A une période où l’effectif du variant était bas, la dérive génétique a pu contribuer à l’évolution différentielle des populations virales dans les différents pays.

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