بازگرداندن ژنوم کامل
نظارت ژنومیک از SARS-COV-2 یک نوع حذف NSP1 را کشف می کند که پاسخ اینترفرون نوع I را تعدیل می کند
نانوپور | Illumina | بازگرداندن ژنوم کامل | Metagenomics | RNA-Seq | سانگر
فن آوری های Biomarker در این مطالعه پشتیبانی فنی در توالی نمونه را ارائه می دهند.
نکات برجسته
1.SARS-COV-2 توالی ژنوم و تجزیه و تحلیل فیلوگنتیک 35 جهش مکرر از جمله 31 SNP و 4 ایندل را مشخص می کند.
2. ارتباط با 117 فنوتیپ بالینی به طور بالقوه نشان می دهد
جهش های مهم
5500-532 در منطقه برنامه نویسی NSP1 با ویروسی پایین ارتباط دارد
3. بار و سرم IFN-β.
ایزوله های ویروسی با جهش 5500-532 القاء IFN-I پایین
پاسخ در سلولهای آلوده.
طرح آزمایشی
دستاوردها
1. نظارت اپیدمیولوژیک و ژنومی Covid-19
داده های بالینی در استان سیچوان ، چین در طول دوره شیوع از 22 ژانویه 2020 تا 20 فوریه 2020 جمع آوری شد. در مجموع 538 مورد Covid-19 با آزمایش qPCR در سیچوان تأیید شد که 28.8 ٪ از آنها از استان بودند سرمایه موارد تأیید شده در سیچوان به صورت نمایی افزایش یافت و در 30 ژانویه به اوج خود رسید. همچنین ، داده ها تأیید می کنند که فاصله اجتماعی می تواند یک عامل اصلی در جلوگیری از گسترش ویروس باشد.
شکل 1. مطالعه اپیدمیولوژیک COVID-19 در استان سیچوان ، چین
2.. SARS-COV-2 ساخت ژنوم و انواع شناسایی
با تقویت PCR چند برابر و به دنبال توالی نانوذرات ، در مجموع 310 ژنوم نزدیک یا جزئی کامل از 248 بیمار با تقریباً تولید شدند. 80 ٪ ژنوم تحت پوشش 10 خوانده شده (میانگین عمق: 0.39 متر در هر نمونه می خواند).
شکل 2 فرکانس هر نوع در گروه سیچوان
در مجموع 104 SNP و 18 Indel از ژنوم SARS-COV-2 مشخص شد ، که در آن 31 SNP و 4 Indels به عنوان انواع ژنتیکی مکرر شناخته شدند. با مقایسه آنها با 169 نمونه از ووهان و با 81391 توالی ژنوم با کیفیت بالا در GISAID ، 29 از 35 نوع موجود در سایر قاره ها. نکته قابل توجه ، چهار نوع از جمله ∆500-532 ، ACC18108AT ، 729-737 و T13243C ، فقط در سیچوان و ووهان حضور داشتند و در داده های Gisaid غایب بودند ، و این نشان می دهد که این انواع به احتمال زیاد از ووهان خارج می شوند ، که این امر را تشکیل می دهد. سوابق سفر بیماران.
تجزیه و تحلیل تکاملی با روش حداکثر احتمال (ML) و رویکردهای ساعت مولکولی بیزی بر روی 88 ویروس جدید Sfrom Sichuan و 250 ژنوم سرپوشیده از مناطق دیگر پردازش شد. ژنوم با 5500-532 (حذف در منطقه کدگذاری NSP1) در درخت فیلوژنتیک توزیع شد. تجزیه و تحلیل هاپلوتیپ در انواع NSP1 5 مورد از آنها را از چندین شهر مشخص کرد. این نتایج نشان می دهد که 500-532 در چندین شهر رخ داده و ممکن است چندین بار از ووهان وارد شود.
شکل 2. انواع ژنتیکی مکرر و تجزیه و تحلیل فیلوژنتیک در ژنوم SARS-COV-2
3. ارتباط انواع ژنتیکی مکرر با پیامدهای بالینی
117 فنوتیپ بالینی با شدت COVID-19 همراه بود ، که در آن 19 فنوتیپ مربوط به شدت به صفات شدید و غیر شدید طبقه بندی شدند. رابطه بین این صفات و 35 نوع ژنتیکی مکرر در نقشه گرمای دو خوشه ای VIUALIZE شد. تجزیه و تحلیل غنی سازی رتبه مانند GSEA نشان داد که 500-532 ∆500 با ESR ، سرم IFN-β ANDCD3+ CD8+ T در خون همبستگی منفی دارد. علاوه بر این ، آزمایش های qPCR نشان داد که بیماران آلوده به ویروس دارای 500-500-532 بالاترین مقدار CT ، یعنی کمترین بار ویروسی را داشتند.
شکل 3. ارتباط 35 نوع ژنتیکی مکرر با فنوتیپ های بالینی
4. اعتبار سنجی در مورد جهش ویروسی فنوتیپ های بالینی همراه
به منظور درک تأثیرات ∆500-532 در عملکردهای NSP1 ، سلولهای HEK239T با پلاسمیدهای بیان شده با طول کامل ، WT NSP1 و فرم های جهش یافته با حذف ترانسفکت شدند. پروفایل های رونویسی از هر سلول HEK239T تحت درمان برای تجزیه و تحلیل PCA پردازش شد ، نشان می دهد که جهش های حذف نسبتاً نزدیک تر شده و با WT NSP1 تفاوت معنی داری دارند. ژنهایی که به طور قابل توجهی در جهش ها تنظیم شده بودند ، عمدتاً در "فرآیند بیوسنتتیک/متابولیک پپتید" ، "بیوژنز پیچیده ریبونوکلئوپروتئین" ، "هدف قرار دادن پروتئین به غشای/ER" و غیره غنی شدند.
شکل 4. تجزیه و تحلیل رونوشت در سلولهای HEK239T که توسط WT NSP1 منتقل شده و با حذف
تأثیرات حذف در پاسخ IFN-1 نیز در مطالعه بیش از حد بیان شد. تمام حذف های آزمایش شده نشان داده شده است که باعث کاهش repsonse IFN-1 در سلولهای HEK239T و A549 ترانسفکت شده در هر دو سطح رونویسی و پروتئین می شود. جالب توجه است ، ژنهای قابل توجهی پایین تنظیم شده در حذف در "پاسخ دفاعی به ویروس" ، "تکثیر ژنوم ویروسی" ، "تنظیم رونویسی توسط RNA Polymerase II" و "پاسخ به اینترفرون نوع I" غنی شدند.
شکل 5 تنظیم پایین مسیرهای سیگنالینگ اینترفرون در جهش ∆500-532
در این مطالعه ، تأثیر این حذف ها بر ویروس بیشتر توسط مطالعات عفونت ویروسی تأیید شد. ویروس های دارای جهش خاص از نمونه های بالینی جدا شده و به سلولهای Calu-3 آلوده شدند. نتایج مفصل در مورد مطالعه عفونت ویروسی را می توان در مقاله خواند.
doi:10.1016/j.chom.2021.01.015
مرجع
Lin J ، Tang C ، Wei H ، et al. نظارت ژنومی SARS-COV-2 یک نوع حذف NSP1 را کشف می کند که پاسخ اینترفرون نوع I را تعدیل می کند [J]. میزبان سلول و میکروب ، 2021.
اخبار و نکات برجسته با هدف به اشتراک گذاشتن جدیدترین موارد موفق با فناوری های زیستی ، به دست آوردن دستاوردهای جدید علمی و همچنین تکنیک های برجسته اعمال شده در طول مطالعه.
زمان پست: ژانویه -06-2022