Tüm genom yeniden eşit
SARS-COV-2'nin genomik izlemesi
Nanopore | Illumina | Bütün genom yeniden güçlendirme | Metagenomik | RNA-seq | Sanat
Biyobelirteç teknolojileri bu çalışmada numune sıralaması üzerinde teknik destek sağlamıştır.
Önemli Noktalar
1.SARS-COV-2 genom sekanslama ve filognetik analiz 31 SNP ve 4 indel dahil 35 tekrarlayan mutasyonu tanımlar.
2. 117 klinik fenotiple ilişkilendirme potansiyel olarak
önemli mutasyonlar.
NSP1 kodlama bölgesindeki 500-532, düşük viral ile ilişkilidir
3. yük ve serum ifn-y.
4.500-532 mutasyonu ile viral izolatlar daha düşük IFN-I indükler
Enfekte hücrelerde yanıt.
Deneysel tasarım
Başarılar
1. Covid-19 epidemiyolojik ve genomik gözetim
Klinik veriler, 22 Ocak, 2020-20 Şubat 2020 tarihleri arasında salgın dönemi boyunca Çin Sichuan Eyaletinde toplanmıştır. başkent. Sichuan'daki onaylanmış vakalar katlanarak arttı ve 30 Ocak'ta zirve yaptı. Ayrıca, veriler sosyal mesafenin virüs yayılmasını önlemede önemli bir faktör olabileceğini desteklemiştir.
Şekil 1. Sichuan Eyaletinin, Çin'de Covid-19'un epidemiyolojik çalışması
2. SARS-COV-2 genom yapımı ve varyant tanımlama
Multipleks PCR amplifikasyonu ve ardından nanopor sekanslaması ile, yaklaşık 248 hastadan toplam 310 yakın veya kısmi tam genom yaklaşık. 10 okuma ile kaplı genomların% 80'i (ortalama derinlik: numune başına 0.39 m okuma).
Şekil 2. Sichuan kohortundaki her varyantın frekansı
SARS-COV-2 genomlarından toplam 104 SNP ve 18 indel tespit edildi, burada 31 SNP ve 4 indel tekrarlayan genetik varyant olarak tanımlandı. Bunları Wuhan'dan 169 numune ve GISAID'deki 81.391 yüksek kaliteli Publich Genom sekansıyla karşılaştırarak, diğer kıtalarda sunulan 35 varyantın 29'u. Özellikle, ∆500-532, ACC18108AT, ∆729-737 ve T13243C dahil olmak üzere dört varyantın sadece Sichuan ve Wuhan'da bulunduğu ve GISAID verilerinde bulunmadığı bulundu, bu varyantların Wuhan'dan etkilendiği büyük olasılıkla, Hastaların seyahat kayıtları.
Maksimum olabilirlik (ML) yöntemi ve Bayes moleküler saat yaklaşımı ile evrimsel analiz, 88 yeni virüs Sichuan ve diğer bölgelerden 250 küratörlü genom üzerinde işlendi. ∆500-532 (NSP1 kodlama bölgesinde delesyonlar) olan genomlar filogenetik ağaçta seyrek olarak dağıtılmıştır. NSP1 varyantları üzerinde haplotip analizi, 5 tanesini birden fazla şehirden tanımladı. Bu sonuçlar, ∆500-532'nin birden fazla şehirde meydana geldiğini ve Wuhan'dan birkaç kez ithal edilebileceğini düşündürmektedir.
Şekil 2. SARS-COV-2 genomlarında tekrarlayan genetik varyantlar ve filogenetik analizler
3. Tekrarlayan genetik varyantların klinik çıkarımlarla ilişkisi
117 Klinik fenotipler, 19 şiddete bağlı fenotipin şiddetli ve şiddetli olmayan özelliklere sınıflandırıldığı COVID-19 şiddeti ile ilişkiliydi. Bu özellikler ve 35 tekrarlayan genetik varyant arasındaki ilişki, iki kümelenme ısı yapmasında viualize edildi. GSEA benzeri sıralı bir zenginleştirme analizi, ∆500-532'nin kandaki ESR, serum IFN-y ve CD8+ T hücresi sayımları ile negatif korelasyon gösterdiğini göstermiştir. Ayrıca, qPCR testleri, ∆500-532 barındıran virüs ile enfekte olan hastaların en yüksek CT değerine sahip olduğunu, yani en düşük viral yüke sahip olduklarını gösterdi.
Şekil 3. 35 tekrarlayan genetik varyantın klinik fenotiplerle ilişkileri
4. Viral mutasyona bağlı klinik fenotipler üzerinde validasyon
NSP1 fonksiyonları üzerindeki ∆500-532'nin etkilerini anlamak için HEK239T hücreleri, tam uzunlukta, WT NSP1 ve deliğe sahip mutant formları eksprese eden plazmidlerle transfekte edildi. Her tedavi edilen HEK239T hücresinin transkriptom profilleri PCA analizi için işlendi, bu da silme mutantlarının nispeten daha yakın kümelendiğini ve WT NSP1'den önemli ölçüde farklı olduğunu gösterdi. Mutantlarda önemli ölçüde yukarı regüle edilen genler esas olarak “peptit biyosentetik/metabolik işlem”, “ribonükleoprotein kompleks biyogenezi”, “membran/ER'ye hedefleme” vb.
Şekil 4.. WT NSP1 tarafından transfekte edilen HEK239T hücreleri üzerinde transkriptom analizi ve silme
IFN-1 yanıtı üzerindeki delesyonların etkileri de aşırı eksprese edilen çalışmada test edilmiştir. Test edilen tüm silme işlemlerinin, transfekte HEK239T ve A549 hücrelerinde hem transkriptom seviyesinde hem de protein seviyesinde IFN-1 repsonsesini azalttığı gösterilmiştir. İlginç bir şekilde, silinmelerdeki önemli ölçüde aşağı regüle edilmiş genler, “virüse savunma yanıtı”, “viral genom replikasyonu”, “RNA polimeraz II ile transkripsiyonun düzenlenmesi” ve “Tip I interferonuna yanıt” açısından zenginleştirildi.
Şekil 5. ∆500-532 mutantta interferon sinyal yollarının aşağı regülasyonu
Bu çalışmada, bu silme işlemlerinin virüs üzerindeki etkisi viral enfeksiyon çalışmaları ile daha da doğrulanmıştır. Bazı mutantlara sahip virüsler klinik örneklerden izole edildi ve Calu-3 hücrelerine enfekte edildi. Viral enfeksiyon çalışmasında ayrıntılı sonuçlar makalede okunabilir.
doi:10.1016/j.chom.2021.01.015
Referans
Lin J, Tang C, Wei H, et al. SARS-COV-2'nin genomik izlenmesi, tip I interferon yanıtını [J] modüle eden bir NSP1 silme varyantını ortaya çıkarır. Hücre Konakçı ve Microbe, 2021.
Haberler ve Önemli Noktalar En son başarılı vakaları biyobelirteç teknolojileriyle paylaşmayı, yeni bilimsel başarıları ve çalışma sırasında uygulanan önemli teknikleri yakalamayı amaçlamaktadır.
Gönderme Zamanı: Ocak-06-2022