Celoten resequening
Genomics spremljanje SARS-CoV-2 razkriva varianto brisanja NSP1, ki modulira odziv interferona tipa I
Nanopore | Illumina | Celotna ponovna genom | Metagenomics | RNA-seq | Sanger
Biomarker Technologies so v tej študiji nudile tehnično podporo pri zaporedju vzorcev.
Poudarki
1.SARS-CoV-2 Sekvenciranje genoma in filognitivna analiza določata 35 ponavljajočih se mutacij, vključno z 31 SNP in 4 indeli.
2. Associacija z 117 kliničnimi fenotipi razkriva potencialno
pomembne mutacije.
∆500-532 v območju kodiranja NSP1 je v korelaciji z nižjo virus
3. Naložite in serumski IFN-β.
4.Viralni izolati z mutacijo ∆500-532 povzročajo nižjo IFN-I
odziv v okuženih celicah.
Eksperimentalna zasnova
Dosežki
1. Covid-19 epidemiološki in genomski nadzor
Klinični podatki so bili zbrani v provinci Sichuan na Kitajskem v obdobju izbruha od 22. januarja 2020 do 20. februarja 2020. Skupno 538 primerov COVID-19 je bilo potrjenih s testi QPCR v Sichuanu, od tega 28,8% iz province kapital. Potrjeni primeri v Sichuanu so se povečali eksponentno in dosegli vrhunec 30. januarja. Podprli so tudi podatki, da je socialna distanciranje lahko ključni dejavnik pri preprečevanju širjenja virusov.
Slika 1. Epidemiološka študija Covida-19 v provinci Sichuan na Kitajskem
2
Z multipleksno PCR amplifikacijo, ki ji je sledilo zaporedje nanopore, je bilo s približno ali delno dokončanimi genomi 248 bolnikov s približno. 80% genomov, zajetih z 10 odčitki (povprečna globina: 0,39 m odčitkov na vzorec).
Slika 2. Pogostost vsake različice v kohorti Sečuana
Iz genomov SARS-Cov-2 je bilo ugotovljenih 104 SNP in 18 indelov, v katerih je bilo 31 SNP in 4 indelov identificiranih kot ponavljajočih se genetskih variant. Če jih primerjamo s 169 vzorci iz Wuhana in z 81.391 kakovostnimi sekvencami genoma Publich v Gisaidu, 29 od 35 različic, ki jih najdemo na drugih celinah. Zlasti so ugotovili, da so štiri različice, vključno z ∆500-532, ACC18108AT, ∆729-737 in T13243C Potovalni zapisi bolnikov.
Evolucijska analiza z metodo največje verjetnosti (ML) in Bayesovimi molekularnimi pristopi ure je bila obdelana na 88 novih virusov Schuan in 250 kuriranih genomov iz drugih regij. Genomi z ∆500-532 (delecije v območju kodiranja NSP1) so našli v filogenetskem drevesu razporejene redko. Analiza haplotipa na variantah NSP1, ki jih je ugotovila 5 iz več mest. Ti rezultati kažejo, da se je ∆500-532 pojavil v več mestih in jih je mogoče večkrat uvažati iz Wuhana.
Slika 2. Ponavljajoče se genetske različice in filogenetska analiza v genomih SARS-CoV-2
3. Povezava ponavljajočih se genetskih različic s kliničnimi posledicami
117 Klinični fenotipi so bili povezani z resnostjo COVID-19, kjer je bilo 19 fenotipov, povezanih z resnostjo, razvrščene v hude in ne hude lastnosti. Razmerje med temi lastnostmi in 35 ponavljajočimi se genetskimi različicami je bilo vializirano v dvostranski toplotni zemljevidi. Analiza obogatitve, podobne GSEA, je pokazala, da je ∆500-532 negativno povezan z ESR, serumskim IFN-β in CD3+ CD8+ T celice v krvi. Poleg tega so testi QPCR pokazali, da so imeli bolniki, okuženi z virusom, ki vsebuje ∆500-532, najvišjo vrednost CT, to je najnižjo virusno obremenitev.
Slika 3. Povezave 35 ponavljajočih se genetskih različic s kliničnimi fenotipi
4. Validacija na klinične fenotipe, povezane z virusno mutacijo
Da bi razumeli vplive ∆500-532 na funkcije NSP1, smo celice HEK239T transficirali s plazmidi, ki izražajo celotno dolžino, WT NSP1 in mutantne oblike z delecijami. Transkripcijski profili vsake obdelane celice HEK239T so bili obdelani za analizo PCA, kar kaže, da so mutanti delecije relativno bližje in se bistveno razlikovali od WT NSP1. Geni, ki so bili v mutantih znatno regulirani, so bili v glavnem obogateni z "peptidnim biosintetskim/presnovnim procesom", "ribonukleoproteinskim biogenezi", "beljakovine, ki ciljajo na membrane/er" itd. Poleg tega sta dva delecija pokazala, da iz Wt.
Slika 4. Analiza transkripta na celicah HEK239T, ki jih je transficirala WT NSP1, in z deleži
Vplivi delecij na odziv IFN-1 so bili testirani tudi v prekomerno izražani študiji. Pokazalo se je, da vsi testirani deleciji zmanjšujejo IFN-1 Repsonse v transficiranih celicah HEK239T in A549 tako na ravni transkripta kot na ravni beljakovin. Zanimivo je, da so bili znatno regulirani geni v delecijah obogateni z "obrambnim odzivom na virus", "razmnoževanje virusnega genoma", "regulacijo transkripcije z RNA polimerazo II" in "odziv na interferon tipa I".
Slika 5. Uravnavanje signalnih poti interferona v mutantu ∆500-532
V tej študiji so vpliv teh delecij na virus nadalje potrdili s študijami virusne okužbe. Virusi z določenimi mutanti smo izolirali iz kliničnih vzorcev in okuženi na celice Calu-3. Podrobne rezultate o študiji virusne okužbe je mogoče prebrati v prispevku.
doi:10.1016/j.chom.2021.01.015
Sklic
Lin J, Tang C, Wei H in sod. Genomsko spremljanje SARS-CoV-2 odkrije različico delecije NSP1, ki modulira odziv interferona tipa I [J]. Gostitelj celic in mikrobe, 2021.
Novice in poudarki Cilj je deliti najnovejše uspešne primere z biomarkerskimi tehnologijami, zajemati nove znanstvene dosežke in vidne tehnike, ki se uporabljajo med študijo.
Čas objave: januar-06-2022