Sakabeh Génom RESEQUENING
Ngawaskeun génomics SARS-CoV-2 mendakan varian ngahapus Nsp1 anu modulasi réspon interferon tipe I
Nanoporé |Illumina |Resequencing génom sakabeh |métagénomik |RNA-Seq |Sanger
Biomarker Technologies nyayogikeun dukungan téknis dina urutan sampel dina ieu panalungtikan.
Sorotan
1.SARS-CoV-2 sequencing génom jeung analisis phylognetic ngaidentipikasi 35 mutations kumat kaasup 31 SNPs na 4 Indels.
2.Association kalawan 117 phenotypes klinis mangka berpotensi
mutasi penting.
∆500-532 di wewengkon Nsp1 coding correlates jeung viral handap
3.beban jeung sérum IFN-β.
4. Isolat viral kalayan mutasi ∆500-532 nyababkeun IFN-I handap
réspon dina sél anu kainféksi.
Desain ékspériméntal
Prestasi
1. panjagaan epidemiologis sareng génomik COVID-19
Data klinis dikumpulkeun di propinsi Sichuan, Cina salami periode wabah ti 22 Januari 2020 dugi ka 20 Pebruari 2020. Jumlahna aya 538 kasus COVID-19 dikonfirmasi ku tés qPCR di Sichuan, 28,8% di antarana ti propinsi. modal.Kasus anu dikonfirmasi di Sichuan ningkat sacara éksponénsial, puncak dina 30 Januari.Ogé, data ngadukung yén jarak sosial tiasa janten faktor konci pikeun nyegah panyebaran virus.
Gambar 1. Ulikan epidemiologis COVID-19 di propinsi Sichuan, Cina
2. Konstruksi génom SARS-CoV-2 jeung idéntifikasi varian
Kalayan amplifikasi PCR multiplex dituturkeun ku urutan nanopore, jumlahna aya 310 génom deukeut- atanapi parsial-lengkep tina 248 pasien anu dihasilkeun ku kira-kira.80% génom katutupan ku 10 bacaan (Jalna rata: 0.39 M dibaca per sampel).
Gambar 2. Frékuénsi unggal varian dina cohort Sichuan
Jumlahna aya 104 SNP sareng 18 Indel diidentifikasi tina génom SARS-CoV-2, dimana 31 SNP sareng 4 Indel diidentifikasi minangka varian genetik anu ngulang.Ku ngabandingkeun aranjeunna sareng 169 conto ti Wuhan sareng 81,391 sekuen génom publich kualitas luhur di GISAID, 29 tina 35 varian anu dipendakan dibere di buana sanés.Utamana, opat varian kaasup ∆500-532, ACC18108AT, ∆729-737 sareng T13243C, ngan kapanggih di Sichuan sareng Wuhan sareng henteu aya dina data GISAID, nunjukkeun yén varian ieu kamungkinan pisan diproteksi ti Wuhan, anu minuhan catetan perjalanan pasien.
Analisis évolusionér kalayan metode kamungkinan maksimum (ML) sareng pendekatan jam molekular Bayesian diolah dina 88 virus anyar ti Sichuan sareng 250 génom anu dikurasi ti daérah sanés.Génom kalawan ∆500-532 (Hapus di wewengkon Nsp1 coding) kapanggih disebarkeun sparsely dina tangkal filogenetik.Analisis Haplotype dina varian Nsp1 dicirikeun 5 di antarana ti sababaraha kota.Hasil ieu nunjukkeun yén ∆500-532 lumangsung di sababaraha kota sareng tiasa diimpor sababaraha kali ti Wuhan.
Gambar 2. Varian genetik berulang sareng analisis filogenetik dina génom SARS-CoV-2
3. Asosiasi varian genetik kumat jeung implikasi klinis
117 phenotypes klinis pakait sareng severity COVID-19, dimana 19 phenotypes patali severity digolongkeun kana sipat parna jeung non-parna.Hubungan antara sipat-sipat ieu sareng 35 varian genetik kumat diviualisasi dina peta panas bi-cluster.Analisis pengayaan rengking sapertos GSEA nunjukkeun yén ∆500-532 pakait négatip sareng ESR, sérum IFN-β sareng jumlah sél T CD3 + CD8 + dina getih.Sumawona, tés qPCR nunjukkeun yén pasien anu katépaan ku virus anu ngandung ∆500-532 ngagaduhan nilai Ct pangluhurna, nyaéta viral load panghandapna.
Gambar 3. Asosiasi 35 varian genetik kumat jeung phenotypes klinis
4. Validasi on mutasi viral pakait phenotypes klinis
Pikeun ngartos pangaruh ∆500-532 dina fungsi Nsp1, sél HEK239T ditransfeksi ku plasmid anu nyatakeun panjangna pinuh, WT Nsp1 sareng bentuk mutant kalayan ngahapus.Profil Transcriptome unggal sél HEK239T anu dirawat diolah pikeun analisa PCA, nunjukkeun yén mutant ngahapus gugusan langkung caket sareng béda sacara signifikan ti WT Nsp1.Gén nu sacara signifikan upregulated dina mutan utamana enriched dina "péptida biosynthetic / prosés métabolik", "ribonucleoprotein biogenesis kompléks", "protéin nargetkeun kana mémbran / ER", jsb Leuwih ti éta, dua hapusan némbongkeun pola ékspansi béda ti WT.
Gambar 4. Analisis Transkriptom dina sél HEK239T anu ditransféksi ku WT Nsp1 sareng anu ngahapus
Pangaruh penghapusan dina réspon IFN-1 ogé diuji dina ulikan anu overexpressed.Sadaya penghapusan anu diuji ditingalikeun ngirangan réspon IFN-1 dina sél HEK239T sareng A549 anu ditransféksi dina tingkat transkriptom sareng tingkat protéin.Narikna, gén turun-diatur sacara signifikan dina penghapusan diperkaya dina "réspon pertahanan kana virus", "réplikasi génom virus", "régulasi transkripsi ku RNA polymerase II" sareng "réspon kana interferon tipe I".
Gambar 5. Pangaturan handap jalur sinyal interferon dina mutan ∆500-532
Dina ulikan ieu, dampak penghapusan ieu dina virus satuluyna dikonfirmasi ku studi inféksi viral.Virus sareng mutan tangtu diisolasi tina sampel klinis sareng kainféksi kana sél Calu-3.Hasil lengkep dina ulikan inféksi viral bisa dibaca dina kertas.
doi:10.1016/j.chom.2021.01.015
Rujukan
Lin J, Tang C, Wei H, et al.Ngawaskeun génomik SARS-CoV-2 mendakan varian ngahapus Nsp1 anu modulasi réspon interferon tipe I [J].Host sél & mikroba, 2021.
News jeung Highlights Tujuanana pikeun ngabagi kasus suksés panganyarna sareng Biomarker Technologies, nyandak prestasi ilmiah novel ogé téknik anu diterapkeun nalika diajar.
waktos pos: Jan-06-2022