संपूर्ण जीनोम पुनः प्राप्त करना
SARS-CoV-2 की जीनोमिक्स निगरानी एक Nsp1 विलोपन संस्करण को उजागर करती है जो टाइप I इंटरफेरॉन प्रतिक्रिया को नियंत्रित करती है
नैनोपोर |इल्लुमिना |संपूर्ण जीनोम पुनः अनुक्रमण |मेटागेनोमिक्स |आरएनए-सेक |सेंगर
बायोमार्कर टेक्नोलॉजीज ने इस अध्ययन में नमूना अनुक्रमण पर तकनीकी सहायता प्रदान की।
हाइलाइट
1.SARS-CoV-2 जीनोम अनुक्रमण और फ़ाइलोग्नेटिक विश्लेषण 31 एसएनपी और 4 इंडेल्स सहित 35 आवर्ती उत्परिवर्तन की पहचान करता है।
2. 117 क्लिनिकल फेनोटाइप्स के साथ जुड़ाव संभावित रूप से प्रकट होता है
महत्वपूर्ण उत्परिवर्तन.
Nsp1 कोडिंग क्षेत्र में ∆500-532 निम्न वायरल से संबंधित है
3. लोड और सीरम IFN-β।
4. ∆500-532 उत्परिवर्तन के साथ वायरल आइसोलेट्स कम IFN-I प्रेरित करते हैं
संक्रमित कोशिकाओं में प्रतिक्रिया.
प्रयोगात्मक परिरूप
उपलब्धियों
1. कोविड-19 महामारी विज्ञान और जीनोमिक निगरानी
22 जनवरी, 2020 से 20 फरवरी, 2020 तक प्रकोप की अवधि के दौरान सिचुआन प्रांत, चीन में नैदानिक डेटा एकत्र किया गया था। सिचुआन में क्यूपीसीआर परीक्षणों द्वारा कुल 538 सीओवीआईडी -19 मामलों की पुष्टि की गई, जिनमें से 28.8% प्रांत से थे। पूंजी।सिचुआन में पुष्ट मामलों में तेजी से वृद्धि हुई, जो 30 जनवरी को चरम पर पहुंच गई।साथ ही, डेटा ने इस बात का समर्थन किया कि वायरस के प्रसार को रोकने में सामाजिक दूरी एक महत्वपूर्ण कारक हो सकती है।
चित्र 1. चीन के सिचुआन प्रांत में COVID-19 का महामारी विज्ञान अध्ययन
2. SARS-CoV-2 जीनोम निर्माण और वेरिएंट की पहचान
नैनोपोर अनुक्रमण के बाद मल्टीप्लेक्स पीसीआर प्रवर्धन के साथ, 248 रोगियों से कुल 310 लगभग या आंशिक-पूर्ण जीनोम उत्पन्न हुए।80% जीनोम 10 रीड्स द्वारा कवर किए गए (औसत गहराई: प्रति नमूना 0.39 एम रीड्स)।
चित्र 2. सिचुआन समूह में प्रत्येक प्रकार की आवृत्ति
SARS-CoV-2 जीनोम से कुल 104 SNPs और 18 Indels की पहचान की गई, जिनमें 31 SNPs और 4 Indels की पहचान आवर्ती आनुवंशिक वेरिएंट के रूप में की गई।वुहान के 169 नमूनों और जीआईएसएआईडी में 81,391 उच्च-गुणवत्ता वाले सार्वजनिक जीनोम अनुक्रमों के साथ उनकी तुलना करने पर, अन्य महाद्वीपों में पाए गए 35 वेरिएंट में से 29 पाए गए।विशेष रूप से, ∆500-532, ACC18108AT, ∆729-737 और T13243C सहित चार वेरिएंट केवल सिचुआन और वुहान में मौजूद पाए गए और जीआईएसएआईडी डेटा में अनुपस्थित थे, यह दर्शाता है कि इन वेरिएंट को वुहान से आयात किए जाने की बहुत संभावना थी, जो मिलते हैं रोगियों के यात्रा रिकॉर्ड।
अधिकतम संभावना (एमएल) विधि और बायेसियन आणविक घड़ी दृष्टिकोण के साथ विकासवादी विश्लेषण सिचुआन से 88 नए वायरस और अन्य क्षेत्रों से 250 क्यूरेटेड जीनोम पर संसाधित किया गया था।∆500-532 (एनएसपी1 कोडिंग क्षेत्र में विलोपन) वाले जीनोम फ़ाइलोजेनेटिक पेड़ में बहुत कम वितरित पाए गए।एनएसपी1 वेरिएंट पर हैप्लोटाइप विश्लेषण ने उनमें से 5 को कई शहरों से पहचाना।इन परिणामों से पता चला कि ∆500-532 कई शहरों में हुआ और इसे कई बार वुहान से आयात किया जा सकता है।
चित्र 2. SARS-CoV-2 जीनोम में आवर्ती आनुवंशिक वेरिएंट और फ़ाइलोजेनेटिक विश्लेषण
3. नैदानिक निहितार्थों के साथ आवर्ती आनुवंशिक वेरिएंट का जुड़ाव
117 क्लिनिकल फेनोटाइप्स कोविड-19 गंभीरता से जुड़े थे, जहां 19 गंभीरता-संबंधी फेनोटाइप्स को गंभीर और गैर-गंभीर लक्षणों में वर्गीकृत किया गया था।इन लक्षणों और 35 आवर्ती आनुवंशिक वेरिएंट के बीच संबंध को द्वि-क्लस्टर हीटमैप में देखा गया था।जीएसईए-जैसे रैंक संवर्धन विश्लेषण से पता चला है कि ∆500-532 रक्त में ईएसआर, सीरम आईएफएन-बीटा और सीडी3+सीडी8+ टी सेल गिनती के साथ नकारात्मक रूप से सहसंबद्ध है।इसके अलावा, क्यूपीसीआर परीक्षणों से पता चला है कि ∆500-532 वाले वायरस से संक्रमित रोगियों में सीटी वैल्यू सबसे अधिक थी, यानी सबसे कम वायरल लोड था।
चित्र 3. क्लिनिकल फेनोटाइप्स के साथ 35 आवर्ती आनुवंशिक वेरिएंट का जुड़ाव
4. वायरल म्यूटेशन से जुड़े क्लिनिकल फेनोटाइप्स पर सत्यापन
Nsp1 कार्यों पर ∆500-532 के प्रभाव को समझने के लिए, HEK239T कोशिकाओं को पूर्ण लंबाई, WT Nsp1 और विलोपन के साथ उत्परिवर्ती रूपों को व्यक्त करने वाले प्लास्मिड के साथ ट्रांसफ़ेक्ट किया गया था।प्रत्येक उपचारित HEK239T कोशिकाओं के ट्रांस्क्रिप्टोम प्रोफाइल को पीसीए विश्लेषण के लिए संसाधित किया गया था, जिससे पता चलता है कि विलोपन म्यूटेंट अपेक्षाकृत करीब क्लस्टर किए गए थे और डब्ल्यूटी एनएसपी 1 से काफी अलग थे।जिन जीनों को म्यूटेंट में महत्वपूर्ण रूप से अपग्रेड किया गया था, वे मुख्य रूप से "पेप्टाइड बायोसिंथेटिक/मेटाबोलिक प्रक्रिया", "राइबोन्यूक्लियोप्रोटीन कॉम्प्लेक्स बायोजेनेसिस", "झिल्ली/ईआर को प्रोटीन लक्ष्यीकरण" आदि में समृद्ध थे। इसके अलावा, दो विलोपनों ने डब्ल्यूटी से एक अलग एक्सप्शन पैटर्न दिखाया।
चित्र 4. WT Nsp1 द्वारा ट्रांसफ़ेक्ट किए गए HEK239T कोशिकाओं पर ट्रांस्क्रिप्टोम विश्लेषण और विलोपन के साथ
अतिव्यक्त अध्ययन में IFN-1 प्रतिक्रिया पर विलोपन के प्रभावों का भी परीक्षण किया गया।सभी परीक्षण किए गए विलोपन को ट्रांसफ़ेक्ट HEK239T और A549 कोशिकाओं में ट्रांसक्रिप्टोम स्तर और प्रोटीन स्तर दोनों पर IFN-1 रिप्सॉन्स को कम करने के लिए दिखाया गया था।दिलचस्प बात यह है कि विलोपन में महत्वपूर्ण रूप से डाउन-रेगुलेटेड जीन को "वायरस के प्रति रक्षा प्रतिक्रिया", "वायरल जीनोम प्रतिकृति", "आरएनए पोलीमरेज़ II द्वारा प्रतिलेखन का विनियमन" और "टाइप I इंटरफेरॉन की प्रतिक्रिया" में समृद्ध किया गया था।
चित्र 5. ∆500-532 उत्परिवर्ती में इंटरफेरॉन सिग्नलिंग मार्गों का डाउन रेगुलेशन
इस अध्ययन में, वायरल संक्रमण अध्ययनों से वायरस पर इन विलोपनों के प्रभाव की और पुष्टि की गई।कुछ म्यूटेंट वाले वायरस को क्लिनिकल नमूनों से अलग किया गया और कैलू-3 कोशिकाओं में संक्रमित किया गया।वायरल संक्रमण अध्ययन पर विस्तृत परिणाम पेपर में पढ़े जा सकते हैं।
दोई:10.1016/जे.चोम.2021.01.015
संदर्भ
लिन जे, टैंग सी, वेई एच, एट अल।SARS-CoV-2 की जीनोमिक निगरानी एक Nsp1 विलोपन संस्करण को उजागर करती है जो टाइप I इंटरफेरॉन प्रतिक्रिया [J] को नियंत्रित करती है।सेल होस्ट और माइक्रोब, 2021।
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पोस्ट समय: जनवरी-06-2022