גנום שלם השווה מחדש
ניטור גנומיקה של SAR
ננופור | Illumina | גנום שלם מחדש | Metagenomics | RNA-seq | סנגר
טכנולוגיות Biomarker סיפקו תמיכה טכנית ברצף לדוגמא במחקר זה.
פַּסִים
1. רצף גנום של SARS-COV-2 וניתוח פילוגני מזהים 35 מוטציות חוזרות ונשנות כולל 31 SNP ו -4 אינדלים.
2. הסכמה עם 117 פנוטיפים קליניים חושפת פוטנציאלית
מוטציות חשובות.
∆500-532 באזור קידוד NSP1 מתאם עם ויראלי נמוך יותר
3. העמידו וסרום IFN-β.
4. מבודדים ויראליים עם מוטציה ∆500-532 גורמים ל- IFN-I נמוך יותר
תגובה בתאים הנגועים.
עיצוב ניסיוני
הישגים
1. COVID-19 מעקב אפידמיולוגי וגנומי
נתונים קליניים נאספו במחוז סצ'ואן, סין לאורך תקופת ההתפרצות החל מה 22 בינואר, 2020 עד 20 בפברואר 2020. בסך הכל 538 מקרי Covid-19 אושרו על ידי בדיקות QPCR בסיצ'ואן, 28.8% מהמחוזות היו מהמחוז הוֹן. מקרים אושרו בסיצ'ואן גברו באופן אקספוננציאלי, והגיעו לשיא ב -30 בינואר. כמו כן, נתונים תמכו בכך שהתרחקה חברתית יכולה להוות גורם מפתח במניעת התפשטות נגיף.
איור 1. מחקר אפידמיולוגי של COVID-19 במחוז סצ'ואן, סין
2. SARS-COV-2 בניית גנום וזיהוי גרסאות
עם הגברת PCR מרבבית ואחריה רצף ננו-פור, בסך הכל נוצרו 310 גנומים שלמים כמעט או חלקים של 248 חולים עם בערך. 80% מהגנום המכוסה על ידי 10 קריאות (עומק ממוצע: 0.39 מ 'קריאות לכל מדגם).
איור 2.
בסך הכל זוהו 104 SNP ו -18 אינדלים מגנום SARS-COV-2, בהם זוהו 31 SNP ו -4 אינדלים כגרסאות גנטיות חוזרות ונשנות. על ידי השוואה של 169 דגימות מווהאן ועם 81,391 רצפי גנום פו-איכותיים באיכות גבוהה בג'יזייד, 29 מתוך 35 הגרסאות שנמצאו ביבשות אחרות. ראוי לציין כי ארבע גרסאות הכוללות ∆500-532, ACC18108AT, ∆729-737 ו- T13243C, נמצאו רק כמוצגים בסיצ'ואן ובווהאן ונעדרים בנתוני גיזייד, מה שמצביע רישומי נסיעות של חולים.
ניתוח אבולוציוני עם שיטת סבירות מקסימאלית (ML) וגישות השעון המולקולרי בייסיאני עבר עיבוד על 88 נגיף חדש S -Sichuan ו- 250 גנום אוצר מאזורים אחרים. גנומים עם ∆500-532 (מחיקות באזור קידוד NSP1) נמצאו מופצים בדלילות בעץ הפילוגנטי. ניתוח הפלוטיפ על גרסאות NSP1 זיהה 5 מהן מערים מרובות. תוצאות אלה העלו כי ה- ∆500-532 התרחש בערים מרובות ועשויות להיות מיובאות מספר פעמים מווהאן.
איור 2. איור 2. גרסאות גנטיות חוזרות ונשנות וניתוח פילוגנטי בגנום SARS-COV-2
3. קשר של גרסאות גנטיות חוזרות ונשנות עם השלכות קליניות
117 פנוטיפים קליניים היו קשורים לחומרת COVID-19, שם סווגו 19 פנוטיפים הקשורים לחומרה לתכונות חמורות ולא חבילות. הקשר בין תכונות אלה לבין 35 גרסאות גנטיות חוזרות ונשנות הושגו במפת חום דו-אשכולית. ניתוח העשרה מדורגת דמוי GSEA הראה כי ∆500-532 מתואם לרעה עם ESR, סרום IFN-β ו- CD3+ CD8+ T סופרים בדם. יתר על כן, בדיקות QPCR הראו כי חולים שנדבקו בנגיף המכיל את ∆500-532 היו בעלי ערך ה- CT הגבוה ביותר, כלומר העומס הנגיפי הנמוך ביותר.
איור 3 איור 3. אסוציאציות של 35 גרסאות גנטיות חוזרות ונשנות עם פנוטיפים קליניים
4. אימות על פנוטיפים קליניים הקשורים למוטציה נגיפית
על מנת להבין את ההשפעות של ∆500-532 על פונקציות NSP1, תאי HEK239T הוחלפו עם פלסמידים המבטאים צורות מלאות, WT NSP1 ומוטנטים עם מחיקות. פרופילי טרנסקריפטום של כל תאי HEK239T המטופלים עובדו לניתוח PCA, והראו כי מוטציות המחיקה התקרבו יחסית יחסית ושונות באופן משמעותי מ- WT NSP1. הגנים שהוסדרו באופן משמעותי במוטנטים הועשרו בעיקר ב"תהליך ביו -סינתטי/מטבולי של פפטיד "," ביוגנזה מורכבת ריבונוקלאופרוטאין "," מיקוד חלבון לקרום/ER "וכו '. יתרה מזאת, שתי מחיקות הראו דפוס הרחבה מובהק מ- WT.
איור 4. ניתוח טרנסקריפטום על תאי HEK239T שהועברו על ידי WT NSP1 וזה עם מחיקות
ההשפעות של מחיקות על תגובת IFN-1 נבדקו גם במחקר המבטא יתר. הוכח כי כל המחיקות שנבדקו מפחיתות את ה- IFN-1 REPSONSE בתאי HEK239T ו- A549 הניתנים ברמת טרנסקריפטום וברמת חלבון. מעניין לציין כי הגנים המווסתים באופן משמעותי במחיקות הועשרו ב"תגובת ההגנה לנגיף "," שכפול גנום ויראלי "," ויסות התמלול על ידי RNA פולימראז II "ו"תגובה לאינטרפרון מסוג I".
איור 5. איור 5. ויסות למטה של מסלולי איתות אינטרפרון במוטציה ∆500-532
במחקר זה, ההשפעה של מחיקות אלה על הנגיף אושרה עוד יותר על ידי מחקרי זיהום נגיפי. נגיפים עם מוטציות מסוימות היו מבודדות מדגימות קליניות ונדבקו לתאי CALU-3. ניתן לקרוא תוצאות מפורטות על מחקר זיהום נגיפי בעיתון.
doi:10.1016/j.chom.2021.01.015
הַפנָיָה
Lin J, Tang C, Wei H, et al. ניטור גנומי של SARS-COV-2 מגלה גרסת מחיקה של NSP1 המווסתת תגובה אינטרפרון מסוג I [J]. מארח תאים ומיקרוב, 2021.
חדשות והדגשים נועד לשתף את המקרים המוצלחים האחרונים עם טכנולוגיות ביו -סמן, לכידת הישגים מדעיים חדשים כמו גם טכניקות בולטות המיושמות במהלך המחקר.
זמן ההודעה: ינואר -06-2022