RESEQUENING TAL-ĠENOME SĦIĦ
Il-monitoraġġ tal-ġenomika ta’ SARS-CoV-2 jikxef varjant ta’ tħassir ta’ Nsp1 li jimmodula r-rispons tal-interferon tat-tip I
Nanopore |Illumina |Sekwenzar mill-ġdid tal-ġenoma kollu |metaġenomika |RNA-Seq |Sanger
Biomarker Technologies ipprovdew appoġġ tekniku dwar is-sekwenzjar tal-kampjuni f'dan l-istudju.
Il-punti ewlenin
1.Is-sekwenzjar tal-ġenoma tas-SARS-CoV-2 u l-analiżi filonjetika jidentifikaw 35 mutazzjoni rikorrenti inklużi 31 SNP u 4 Indels.
2.Assoċjazzjoni ma '117 fenotipi kliniċi tiżvela potenzjalment
mutazzjonijiet importanti.
∆500-532 fir-reġjun ta 'kodifikazzjoni Nsp1 jikkorrelata ma' virali aktar baxx
3.load u serum IFN-β.
4.Iżolati virali b'mutazzjoni ∆500-532 jinduċu IFN-I aktar baxx
rispons fiċ-ċelloli infettati.
Disinn Sperimentali
Kisbiet
1. Sorveljanza epidemjoloġika u ġenomika tal-COVID-19
Id-dejta klinika nġabret fil-provinċja ta' Sichuan, iċ-Ċina matul il-perjodu tat-tifqigħa mit-22 ta' Jannar 2020 sal-20 ta' Frar, 2020. Total ta' 538 każ COVID-19 ġew ikkonfermati minn testijiet qPCR f'Sichuan, li 28.8% minnhom kienu mill-provinċja. kapital.Il-każijiet ikkonfermati fis-Sichuan żdiedu b'mod esponenzjali, u laħqu l-ogħla livell fit-30 ta' Jannar.Barra minn hekk, id-dejta sostniet li d-distanza soċjali tista’ tkun fattur ewlieni fil-prevenzjoni tat-tixrid tal-virus.
Figura 1. Studju epidemjoloġiku ta 'COVID-19 fil-provinċja ta' Sichuan, iċ-Ċina
2. Kostruzzjoni tal-ġenoma tas-SARS-CoV-2 u identifikazzjoni tal-varjanti
B'amplifikazzjoni PCR multiplex segwita minn sekwenzar tan-nanopori, total ta '310 ġenomi kważi kompluti jew parzjali minn 248 pazjent ġew iġġenerati b'madwar.80% tal-ġenomi koperti minn 10 qari (Fond medju: 0.39 M qari għal kull kampjun).
Figura 2. Frekwenza ta 'kull varjanti fil-koorti ta' Sichuan
Total ta '104 SNPs u 18 Indels ġew identifikati mill-ġenomi SARS-CoV-2, li fihom 31 SNPs u 4 Indels ġew identifikati bħala varjanti ġenetiċi rikorrenti.Billi tqabbelhom ma '169 kampjun minn Wuhan u ma' 81,391 sekwenza tal-ġenoma publich ta 'kwalità għolja f'GISAID, 29 mill-35 varjant misjuba ppreżentati f'kontinenti oħra.Notevolment, erba 'varjanti inklużi ∆500-532, ACC18108AT, ∆729-737 u T13243C, instabu li jippreżentaw biss f'Sichuan u Wuhan u assenti fid-dejta tal-GISAID, li jindika li dawn il-varjanti kienu probabbli ħafna li jiġu improted minn Wuhan, li jissodisfaw il- rekords tal-ivvjaġġar tal-pazjenti.
Analiżi evoluzzjonarja b'metodu ta 'probabbiltà massima (ML) u approċċi ta' arloġġ molekulari Bayesian ġiet ipproċessata fuq 88 virus ġdid minn Sichuan u 250 ġenomi kkurati minn reġjuni oħra.Ġenomi b'∆500-532 (Tħassir fir-reġjun ta 'kodifikazzjoni Nsp1) instabu mqassma b'mod skars fis-siġra filoġenetika.L-analiżi tal-aplotip fuq varjanti Nsp1 identifikat 5 minnhom minn bliet multipli.Dawn ir-riżultati ssuġġerew li l-∆500-532 seħħ f'diversi bliet u jista 'jiġi importat diversi drabi minn Wuhan.
Figura 2. Varjanti ġenetiċi rikorrenti u analiżi filoġenetika fil-ġenomi SARS-CoV-2
3. Assoċjazzjoni ta 'varjanti ġenetiċi rikorrenti b'implikazzjonijiet kliniċi
117-il fenotip kliniku kienu assoċjati mas-severità tal-COVID-19, fejn 19-il fenotip relatati mas-severità ġew ikklassifikati f'karatteristiċi severi u mhux severi.Ir-relazzjoni bejn dawn il-karatteristiċi u 35 varjant ġenetiku rikorrenti ġew viualized f'mappa tas-sħana bi-cluster.Analiżi ta' arrikkiment kklassifikati bħal GSEA wriet li ∆500-532 huwa korrelatat b'mod negattiv ma 'l-ESR, l-għadd ta' ċelluli T tas-serum IFN-β u CD3+CD8+ fid-demm.Barra minn hekk, it-testijiet qPCR wrew li pazjenti infettati bil-virus li jħaddnu ∆500-532 kellhom l-ogħla valur Ct, jiġifieri l-inqas tagħbija virali.
Figura 3. Assoċjazzjonijiet ta '35 varjant ġenetiku rikorrenti b'fenotipi kliniċi
4. Validazzjoni ta' fenotipi kliniċi assoċjati ma' mutazzjoni virali
Sabiex wieħed jifhem l-effetti ta '∆500-532 fuq il-funzjonijiet Nsp1, iċ-ċelloli HEK239T ġew trasfettati bi plasmidi li jesprimu forom ta' tul sħiħ, WT Nsp1 u mutanti b'tħassir.Il-profili tat-traskriptome ta 'kull ċellula HEK239T ittrattata ġew ipproċessati għall-analiżi tal-PCA, li juru li mutanti ta' tħassir raggruppaw relattivament eqreb u kienu differenti b'mod sinifikanti minn WT Nsp1.Il-ġeni li kienu regolati b'mod sinifikanti fil-mutanti kienu prinċipalment arrikkit fi "proċess bijosintetiku/metaboliku tal-peptidi", "bijoġenesi tal-kumpless ribonucleoprotein", "immirar tal-proteini lejn membrana/ER", eċċ. Barra minn hekk, żewġ tħassir urew mudell ta 'espressjoni distint minn WT.
Figura 4. Analiżi tat-transcriptome fuq ċelloli HEK239T trasfettati minn WT Nsp1 u dik b'tħassir
L-effetti tat-tħassir fuq ir-rispons IFN-1 ġie ttestjat ukoll fi studju espress żżejjed.It-tħassir ittestjat kollu intwera li jnaqqas ir-reazzjoni ta' IFN-1 fiċ-ċelloli HEK239T u A549 trasfettati kemm fil-livell tat-traskriptome kif ukoll fil-livell tal-proteina.Interessanti, il-ġeni rregolati b'mod sinifikanti fit-tħassir ġew arrikkit fi "rispons ta 'difiża għall-virus", "replikazzjoni tal-ġenoma virali", "regolazzjoni tat-traskrizzjoni mill-RNA polymerase II" u "rispons għal interferon tat-tip I".
Figura 5. Regolazzjoni 'l isfel tal-mogħdijiet tas-sinjalar tal-interferon fil-mutant ∆500-532
F'dan l-istudju, l-impatt ta 'dawn it-tħassir fuq il-virus kien ikkonfermat aktar minn studji ta' infezzjoni virali.Viruses b'ċerti mutanti ġew iżolati minn kampjuni kliniċi u infettati għaċ-ċelloli Calu-3.Riżultati dettaljati dwar l-istudju ta 'infezzjoni virali jistgħu jinqraw fil-karta.
doi:10.1016/j.chom.2021.01.015
Referenza
Lin J, Tang C, Wei H, et al.Il-monitoraġġ ġenomic ta’ SARS-CoV-2 jikxef varjant ta’ tħassir ta’ Nsp1 li jimmodula r-rispons tal-interferon tat-tip I[J].Ospitanti taċ-ċelluli u mikrobi, 2021.
Aħbarijiet u Highlights għandu l-għan li jaqsam l-aħħar każijiet ta’ suċċess mat-Teknoloġiji tal-Bijomarker, li jinqabad kisbiet xjentifiċi ġodda kif ukoll tekniki prominenti applikati matul l-istudju.
Ħin tal-post: Jan-06-2022