持久 Laplacian 预测 Omicron BA.4 与 BA.5 将成为新的主导变异株
生物大分子
2022-05-03 v1
摘要
由于其高传染性，Omicron BA.1 于 2021 年底取代 Delta 变异株成为主导变异株，并在 2022 年 3 月被传染性更强的 Omicron BA.2 取代。一个重要的问题是未来哪些新变异株将占据主导。基于拓扑的深度学习模型在过去预测新兴变异株方面取得了巨大成功。然而，拓扑对病毒-人类蛋白质-蛋白质结合的同伦形状变化不敏感，而这些变化对病毒演化和传播至关重要。这一挑战由持久 Laplacian 解决，其能够同时捕获数据的拓扑与形状。我们开发了基于持久 Laplacian 的深度学习模型来系统评估变异株传染性。我们对 Alpha、Beta、Gamma、Delta、Lambda、Mu 以及 Omicron BA.1、BA.1.1、BA.2、BA.2.11、BA.2.12.1、BA.3、BA.4 和 BA.5 的比较分析揭示，Omicron BA.2.11、BA.2.12.1、BA.3、BA.4 和 BA.5 比 BA.2 更具传染性。特别是，BA.4 和 BA.5 的传染性比 BA.2 高约 36%，并被预测将通过自然选择成为新的主导变异株。此外，所提模型在三个关于突变诱导蛋白质-蛋白质结合自由能变化的主要基准数据集上优于 SOTA 方法。
引用
@article{arxiv.2205.00532,
title = {Persistent Laplacian projected Omicron BA.4 and BA.5 to become new dominating variants},
author = {Jiahui Chen and Yuchi Qiu and Rui Wang and Guo-Wei Wei},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.00532},
year = {2022}
}