TIBUOK GENOME RESEQUENING
Ang pag-monitor sa genomics sa SARS-CoV-2 nagpadayag sa usa ka variant sa pagtangtang sa Nsp1 nga nag-modulate sa tubag sa type I interferon
Nanopore |Illumina |Tibuok genome resequencing |metagenomics |RNA-Seq |Sanger
Ang Biomarker Technologies naghatag ug teknikal nga suporta sa sample sequencing niini nga pagtuon.
Mga highlight
Ang 1.SARS-CoV-2 genome sequencing ug phylognetic analysis nagpaila sa 35 ka balik-balik nga mutasyon lakip ang 31 ka SNP ug 4 ka Indels.
2.Association uban sa 117 clinical phenotypes nagpadayag potensyal
importante nga mutasyon.
Ang ∆500-532 sa Nsp1 coding nga rehiyon adunay kalabotan sa ubos nga viral
3.load ug serum IFN-β.
4. Ang mga virus nga nahimulag nga adunay ∆500-532 mutation hinungdan sa ubos nga IFN-I
tubag sa nataptan nga mga selula.
Eksperimental nga Disenyo
Mga nahimo
1. COVID-19 epidemiological ug genomic surveillance
Ang klinikal nga datos nakolekta sa lalawigan sa Sichuan, China sa panahon sa outbreak gikan sa Enero 22, 2020 hangtod sa Pebrero 20, 2020. Adunay kinatibuk-an nga 538 nga mga kaso sa COVID-19 ang nakumpirma sa mga pagsulay sa qPCR sa Sichuan, 28.8% niini gikan sa probinsya kapital.Ang mga nakumpirma nga mga kaso sa Sichuan miuswag pag-ayo, nga nag-una sa Enero 30.Ingon usab, gisuportahan sa datos nga ang pagbiyahe sa sosyal mahimo nga usa ka hinungdan nga hinungdan sa pagpugong sa pagkaylap sa virus.
Figure 1. Epidemiological nga pagtuon sa COVID-19 sa Sichuan province, China
2. Ang pagtukod sa genome sa SARS-CoV-2 ug pag-ila sa mga variant
Uban sa multiplex PCR amplification nga gisundan sa nanopore sequencing, usa ka kinatibuk-an nga 310 nga hapit o partial-kompleto nga mga genome gikan sa 248 nga mga pasyente ang nahimo nga adunay gibanabana.80% sa mga genome nga nasakup sa 10 nga pagbasa (Mean nga giladmon: 0.39 M nga pagbasa matag sample).
Figure 2. Frequency sa matag variant sa Sichuan cohort
Adunay total nga 104 ka SNP ug 18 ka Indel ang giila gikan sa SARS-CoV-2 genome, diin 31 ka SNP ug 4 ka Indel ang giila nga nagbalikbalik nga genetic variants.Pinaagi sa pagtandi kanila sa 169 nga mga sample gikan sa Wuhan ug sa 81,391 nga taas nga kalidad nga publich genome sequences sa GISAID, 29 sa 35 ka mga variant nga nakit-an nga gipresentar sa ubang mga kontinente.Mamatikdan, upat ka mga variant lakip ang ∆500-532, ACC18108AT, ∆729-737 ug T13243C, nakit-an ra nga naa sa Sichuan ug Wuhan ug wala sa datos sa GISAID, nga nagpaila nga kini nga mga variant lagmit nga dili maprotektahan gikan sa Wuhan, nga nagtagbo sa mga rekord sa pagbiyahe sa mga pasyente.
Ang pag-analisa sa ebolusyon nga adunay labing kadaghan nga posibilidad (ML) nga pamaagi ug ang mga pamaagi sa orasan sa molekula sa Bayesian giproseso sa 88 ka bag-ong virus gikan sa Sichuan ug 250 nga na-curate nga genome gikan sa ubang mga rehiyon.Ang mga genome nga adunay ∆500-532 (Mga pagtangtang sa Nsp1 coding nga rehiyon) nakit-an nga giapod-apod nga gamay sa punoan sa phylogenetic.Ang pag-analisa sa Haplotype sa mga variant sa Nsp1 nagpaila sa 5 niini gikan sa daghang mga lungsod.Kini nga mga resulta nagsugyot nga ang ∆500-532 nahitabo sa daghang mga lungsod ug mahimong ma-import sa daghang beses gikan sa Wuhan.
Figure 2. Nagbalikbalik nga genetic variants ug phylogenetic analysis sa SARS-CoV-2 genome
3. Asosasyon sa balik-balik nga genetic nga mga variant nga adunay klinikal nga implikasyon
117 ka clinical phenotypes ang nalambigit sa COVID-19 kagrabe, diin 19 ka severity-related nga phenotypes giklasipikar sa grabe ug dili grabe nga mga kinaiya.Ang relasyon tali sa kini nga mga kinaiya ug 35 nga nagbalik-balik nga mga variant sa genetic gi-viualized sa bi-cluster heatmap.Gipakita sa usa ka GSEA-like ranking enrichment analysis nga ang ∆500-532 negatibo nga may kalabotan sa ESR, serum IFN-β ug CD3+CD8+ T cell counts sa dugo.Dugang pa, gipakita sa mga pagsulay sa qPCR nga ang mga pasyente nga nataptan sa virus nga nagtago sa ∆500-532 adunay labing taas nga kantidad sa Ct, ie pinakaubos nga viral load.
Figure 3. Mga asosasyon sa 35 nga nagbalikbalik nga genetic nga mga variant nga adunay mga klinikal nga phenotypes
4. Pag-validate sa viral mutation nga may kalabutan sa clinical phenotypes
Aron masabtan ang mga epekto sa ∆500-532 sa mga function sa Nsp1, ang HEK239T nga mga selula gibalhin sa mga plasmid nga nagpahayag sa bug-os nga gitas-on, WT Nsp1 ug mutant nga mga porma nga adunay mga pagtangtang.Ang mga profile sa transcriptome sa matag gitambalan nga HEK239T nga mga selula giproseso alang sa pag-analisa sa PCA, nga nagpakita nga ang mga mutant sa pagtangtang nagpundok nga mas duol ug lahi kaayo sa WT Nsp1.Ang mga gene nga labi nga na-upregulated sa mga mutant labi nga gipadato sa "peptide biosynthetic/metabolic process", "ribonucleoprotein complex biogenesis", "protina nga gipunting sa lamad / ER", ug uban pa.
Figure 4. Transcriptome analysis sa HEK239T nga mga selula nga gibalhin sa WT Nsp1 ug nga adunay mga pagtangtang
Ang mga epekto sa mga pagtangtang sa tubag sa IFN-1 gisulayan usab sa sobra nga gipahayag nga pagtuon.Ang tanan nga gisulayan nga mga pagtangtang gipakita aron makunhuran ang IFN-1 repsonse sa gibalhin nga HEK239T ug A549 nga mga selula sa parehas nga lebel sa transcriptome ug lebel sa protina.Makapainteres, ang labi nga gikontrol nga mga gene sa mga pagtangtang gipadato sa "pagtubag sa depensa sa virus", "pag-replikasyon sa virus sa genome", "regulasyon sa transkripsyon sa RNA polymerase II" ug "tubag sa type I interferon".
Figure 5. Pagpaubos sa regulasyon sa interferon signaling pathways sa ∆500-532 mutant
Niini nga pagtuon, ang epekto niini nga mga pagtangtang sa virus dugang nga gikumpirma sa mga pagtuon sa impeksyon sa virus.Ang mga virus nga adunay pipila ka mutant gilain gikan sa mga klinikal nga sample ug nataptan sa mga selula sa Calu-3.Ang detalyado nga mga resulta sa pagtuon sa impeksyon sa virus mabasa sa papel.
doi:10.1016/j.chom.2021.01.015
Reperensya
Lin J, Tang C, Wei H, ug uban pa.Ang pag-monitor sa genomic sa SARS-CoV-2 nagpadayag usa ka variant sa pagtangtang sa Nsp1 nga nag-modulate sa tubag sa type I interferon [J].Cell host ug microbe, 2021.
Mga Balita ug Highlight nagtumong sa pagpaambit sa pinakabag-o nga malampuson nga mga kaso sa Biomarker Technologies, pagkuha sa nobela nga mga kalampusan sa siyensya ingon man sa mga prominenteng teknik nga gigamit sa panahon sa pagtuon.
Oras sa pag-post: Ene-06-2022