RESEQUENING GENOME Kab
Pemantauan genomik SARS-CoV-2 nemokake varian penghapusan Nsp1 sing memodulasi respon interferon tipe I
Nanopore |Ilumina |resequencing génom kabèh |metagenomik |RNA-Seq |Sanger
Biomarker Technologies nyedhiyakake dhukungan teknis babagan urutan sampel ing panliten iki.
Sorotan
1.Sequencing genom SARS-CoV-2 lan analisis filognetik ngenali 35 mutasi ambalan kalebu 31 SNP lan 4 Indels.
2. Asosiasi karo 117 phenotypes klinis mbukak potensial
mutasi penting.
∆500-532 ing wilayah kodhe Nsp1 hubungane karo virus sing luwih murah
3.muat lan serum IFN-β.
4. Isolasi virus kanthi mutasi ∆500-532 nyebabake IFN-I ngisor
respon ing sel sing kena infeksi.
Desain Eksperimental
Prestasi
1. Pengawasan epidemiologis lan genomik COVID-19
Data klinis diklumpukake ing provinsi Sichuan, China sajrone periode wabah wiwit 22 Januari 2020 nganti 20 Februari 2020. Gunggunge 538 kasus COVID-19 dikonfirmasi kanthi tes qPCR ing Sichuan, 28,8% saka propinsi kasebut. modal.Kasus sing dikonfirmasi ing Sichuan mundhak kanthi eksponensial, puncak ing 30 Januari.Uga, data ndhukung manawa jarak sosial bisa dadi faktor kunci kanggo nyegah panyebaran virus.
Gambar 1. Studi epidemiologis COVID-19 ing provinsi Sichuan, China
2. Konstruksi genom SARS-CoV-2 lan identifikasi varian
Kanthi amplifikasi PCR multiplex sing diterusake kanthi urutan nanopore, total 310 genom sing cedhak utawa lengkap saka 248 pasien digawe kanthi kira-kira.80% saka génom dijamin dening 10 maca (Tegese ambane: 0.39 M maca saben sampel).
Gambar 2. Frekuensi saben varian ing kohort Sichuan
Gunggunge 104 SNP lan 18 Indel diidentifikasi saka génom SARS-CoV-2, ing ngendi 31 SNP lan 4 Indel diidentifikasi minangka varian genetik sing berulang.Kanthi mbandhingake karo 169 conto saka Wuhan lan kanthi 81.391 urutan genom publich kualitas dhuwur ing GISAID, 29 saka 35 varian sing ditemokake ditampilake ing bawana liyane.Utamane, papat varian kalebu ∆500-532, ACC18108AT, ∆729-737 lan T13243C, mung ditemokake ing Sichuan lan Wuhan lan ora ana ing data GISAID, sing nuduhake manawa varian kasebut kemungkinan banget diproteksi saka Wuhan, sing cocog karo cathetan perjalanan pasien.
Analisis evolusi kanthi metode kemungkinan maksimum (ML) lan pendekatan jam molekul Bayesian diproses ing 88 virus anyar saka Sichuan lan 250 genom sing dikurasi saka wilayah liyane.Genom kanthi ∆500-532 (Pambusakan ing wilayah pengkodean Nsp1) ditemokake nyebar kanthi jarang ing wit filogenetik.Analisis haplotipe ing varian Nsp1 nemtokake 5 saka macem-macem kutha.Asil kasebut nyaranake manawa ∆500-532 kedadeyan ing pirang-pirang kutha lan bisa uga diimpor kaping pirang-pirang saka Wuhan.
Gambar 2. Varian genetik ambalan lan analisis filogenetik ing genom SARS-CoV-2
3. Asosiasi varian genetik berulang kanthi implikasi klinis
117 fenotipe klinis digandhengake karo keruwetan COVID-19, ing ngendi 19 fenotipe sing gegandhengan karo keruwetan diklasifikasikake dadi sipat sing abot lan ora abot.Hubungan antarane sipat kasebut lan 35 varian genetik sing diulang-ulang diviualisasi ing peta panas bi-cluster.Analisis pengayaan peringkat kaya GSEA nuduhake yen ∆500-532 ana hubungane negatif karo ESR, jumlah sel T serum IFN-β lan CD3+CD8+ ing getih.Kajaba iku, tes qPCR nuduhake manawa pasien sing kena infeksi virus ∆500-532 nduweni nilai Ct paling dhuwur, yaiku viral load paling murah.
Gambar 3. Asosiasi saka 35 varian genetik ambalan kanthi fenotipe klinis
4. Validasi babagan mutasi virus sing gegandhengan karo fenotipe klinis
Kanggo ngerteni pengaruh ∆500-532 ing fungsi Nsp1, sel HEK239T ditransfeksi nganggo plasmid sing nuduhake wujud lengkap, WT Nsp1 lan mutan kanthi pambusakan.Profil Transkriptom saben sel HEK239T sing diobati diproses kanggo analisis PCA, nuduhake manawa mutan pambusakan kluster luwih cedhak lan beda banget karo WT Nsp1.Gen-gen sing diregulasi sacara signifikan ing mutan utamane diperkaya ing "proses biosintetik / metabolisme peptida", "biogenesis kompleks ribonukleoprotein", "target protein menyang membran / ER", lan liya-liyane, loro pambusakan nuduhake pola expssion sing béda saka WT.
Gambar 4. Analisis transkriptom ing sel HEK239T sing ditransfeksi dening WT Nsp1 lan kanthi penghapusan
Pangaruh saka pambusakan ing respon IFN-1 uga dites ing sinau overexpressed.Kabeh pambusakan sing dites dituduhake kanggo nyuda repsonse IFN-1 ing sel HEK239T lan A549 sing ditransfeksi ing tingkat transkriptom lan tingkat protein.Sing nggumunake, gen sing diatur mudhun kanthi signifikan ing pambusakan diperkaya ing "respon pertahanan marang virus", "replikasi genom virus", "regulasi transkripsi dening RNA polimerase II" lan "respon kanggo interferon tipe I".
Gambar 5. Regulasi mudhun jalur sinyal interferon ing mutan ∆500-532
Ing panliten iki, pengaruh pambusakan kasebut marang virus luwih dikonfirmasi dening studi infeksi virus.Virus kanthi mutan tartamtu diisolasi saka conto klinis lan kena infeksi menyang sel Calu-3.Asil rinci babagan sinau infeksi virus bisa diwaca ing koran.
doi:10.1016/j.chom.2021.01.015
Referensi
Lin J, Tang C, Wei H, et al.Pemantauan genom SARS-CoV-2 nemokake varian pambusakan Nsp1 sing modulasi respon interferon tipe I[J].Host sel & mikroba, 2021.
News lan Highlights ngarahake nuduhake kasus sukses paling anyar karo Biomarker Technologies, njupuk prestasi ilmiah novel uga teknik penting sing ditrapake sajrone sinau.
Wektu kirim: Jan-06-2022