TUTA GENOMA RESEQUENING
Genomika monitorado de SARS-CoV-2 malkovras variaĵon de forigo de Nsp1 kiu modulas tipon I interferonrespondon
Nanopore |Ilumino |Tuta genaro resekvencado |metagenomics |RNA-Seq |Sanger
Biomarker Technologies disponigis teknikan subtenon pri specimena sekvencado en ĉi tiu studo.
Elstaraĵoj
1.SARS-CoV-2-genaro-sekvencado kaj filogenetika analizo identigas 35 ripetiĝantajn mutaciojn inkluzive de 31 SNPs kaj 4 Indels.
2. Asocio kun 117 klinikaj fenotipoj malkaŝas potenciale
gravaj mutacioj.
∆500-532 en Nsp1-kodregiono korelacias kun pli malalta viruso
3.ŝarĝo kaj serumo IFN-β.
4.Viralaj izolitaĵoj kun ∆500-532 mutacio induktas pli malaltan IFN-I
respondo en la infektitaj ĉeloj.
Eksperimenta Dezajno
Atingoj
1. COVID-19 epidemiologia kaj genoma gvatado
Klinikaj datumoj estis kolektitaj en Sichuan-provinco, Ĉinio tra la eksploda periodo de la 22-a de januaro 2020 ĝis la 20-a de februaro 2020. Entute 538 kazoj de COVID-19 estis konfirmitaj per qPCR-testoj en Siĉuano, 28.8% el kiuj estis de la provinco. ĉefurbo.Konfirmitaj kazoj en Siĉuano pliiĝis eksponente, kaj atingis pinton la 30-an de januaro.Ankaŭ datumoj subtenis, ke socia distanciĝo povas esti ŝlosila faktoro por malhelpi virusan disvastiĝon.
Figuro 1. Epidemiologia studo de COVID-19 en Sichuan-provinco, Ĉinio
2. SARS-CoV-2-genaro-konstruo kaj identigo de variantoj
Kun multeksa PCR-plifortigo sekvita per nanoporsekvencado, totalo de 310 preskaŭ- aŭ parte-kompletaj genaroj de 248 pacientoj estis generita kun ĉ.80% de genaroj kovritaj per 10 legaĵoj (Averaĝa profundo: 0.39 M legoj per specimeno).
Figuro 2. Ofteco de ĉiu variantoj en la Siĉuana kohorto
Entute 104 SNPoj kaj 18 Indeloj estis identigitaj de SARS-CoV-2-genaroj, en kiuj 31 SNPoj kaj 4 Indeloj estis identigitaj kiel ripetiĝantaj genetikaj variaĵoj.Komparante ilin kun 169 specimenoj el Vuhano kaj kun 81 391 altkvalitaj publikaj genarsekvencoj en GISAID, 29 el la 35 trovitaj variantoj estas prezentitaj en aliaj kontinentoj.Precipe, kvar variaĵoj inkluzive de ∆500-532, ACC18108AT, ∆729-737 kaj T13243C, estis nur trovitaj prezenti en Siĉuano kaj Vuhano kaj forestantaj en GISAID-datenoj, indikante ke tiuj variaĵoj tre verŝajne estos plibonigitaj de Vuhano, kiuj renkontas la vojaĝaj registroj de pacientoj.
Evolua analizo kun maksimuma verŝajneca (ML) metodo kaj Bayesian molekula horloĝo aliroj estis prilaborita sur 88 novaj virusoj el Siĉuano kaj 250 vikariitaj genaroj de aliaj regionoj.Genamoj kun ∆500-532 (Foriĝoj en Nsp1-kodregiono) estis trovitaj distribuitaj malabunde en la filogenetika arbo.Haplotipa analizo sur Nsp1-variaĵoj identigis 5 el ili de multoblaj grandurboj.Ĉi tiuj rezultoj sugestis, ke la ∆500-532 okazis en pluraj urboj kaj povus esti importita plurfoje de Vuhano.
Figuro 2. Ripetantaj genetikaj variantoj kaj filogenetika analizo en la genaroj de SARS-CoV-2
3. Asocio de ripetiĝantaj genetikaj variantoj kun klinikaj implicoj
117 klinikaj fenotipoj estis asociitaj kun COVID-19-severeco, kie 19 severec-rilataj fenotipoj estis klasifikitaj en severajn kaj ne-severajn trajtojn.Rilato inter ĉi tiuj trajtoj kaj 35 ripetiĝantaj genetikaj variaĵoj estis vidigitaj en du-amaso-varmomapo.GSEA-simila rangigita riĉiga analizo montris ke ∆500-532 estas negative korelaciita kun ESR, serumaj IFN-β kaj CD3+CD8+ T-ĉelkalkuloj en la sango.Krome, qPCR-testoj montris ke pacientoj infektitaj kun viruso enhavantaj ∆500-532 havis la plej altan Ct-valoron, te plej malaltan virusŝarĝon.
Figuro 3. Asocioj de 35 ripetiĝantaj genetikaj variantoj kun klinikaj fenotipoj
4. Validiĝo pri virusa mutacio asociitaj klinikaj fenotipoj
Por kompreni la efikojn de ∆500-532 sur Nsp1-funkcioj, HEK239T-ĉeloj estis transfektitaj kun plasmidoj esprimantaj plenlongajn, WT Nsp1 kaj mutaciulformojn kun forigoj.Transcriptome-profiloj de ĉiu traktita HEK239T-ĉeloj estis prilaboritaj por PCA-analizo, montrante ke forigmutaciuloj amasiĝis relative pli proksime kaj estis signife diferencaj de WT Nsp1.La genoj kiuj estis signife suprenreguligitaj en la mutaciuloj estis ĉefe riĉigitaj en "peptida biosinteza/metabola procezo", "ribonucleoprotein-komplekso biogenezo", "proteina celado al membrano/ER", ktp. Plie, du forigoj montris klaran ekspssion ŝablonon de WT.
Figuro 4. Transcriptome-analizo sur HEK239T-ĉeloj transfektitaj de WT Nsp1 kaj tio kun forigoj
La efikoj de forigoj sur IFN-1-respondo ankaŭ estis provitaj en troesprimita studo.Ĉiuj provitaj forigoj pruviĝis redukti IFN-1-resonon en transfektitaj HEK239T kaj A549-ĉeloj ĉe kaj transcriptome-nivelo kaj proteinnivelo.Interese, la signife malsupren-reguligitaj genoj en forigoj estis riĉigitaj en "defenda respondo al viruso", "virusa genarreproduktado", "reguligo de transskribo per RNA-polimerazo II" kaj "respondo al tipo I interferono".
Figuro 5. Malsupren reguligo de interferon-signalaj vojoj en ∆500-532 mutaciulo
En ĉi tiu studo, la efiko de ĉi tiuj forigoj sur viruso estis plu konfirmita per studoj pri virusaj infektoj.Virusoj kun certaj mutaciuloj estis izolitaj de klinikaj provaĵoj kaj infektitaj al Calu-3-ĉeloj.Detalaj rezultoj pri studo pri virusinfekto legeblas en la papero.
doi:10.1016/j.chom.2021.01.015
Referenco
Lin J, Tang C, Wei H, et al.Genomia monitorado de SARS-CoV-2 malkovras varianton de forigo de Nsp1, kiu modulas tipon I interferon-respondon [J].Ĉela gastiganto & mikrobo, 2021.
Novaĵoj kaj Ĉefaĵoj celas kunhavigi la plej novajn sukcesajn kazojn kun Biomarker Technologies, kaptante novajn sciencajn atingojn kaj ankaŭ elstarajn teknikojn aplikatajn dum la studo.
Afiŝtempo: Jan-06-2022