მთლიანი გენომის მოთხოვნილება
SARS-CoV-2-ის გენომიკის მონიტორინგი აღმოაჩენს Nsp1 წაშლის ვარიანტს, რომელიც მოდულირებს I ტიპის ინტერფერონის პასუხს
ნანოპორი |ილუმინა |მთლიანი გენომის ხელახალი თანმიმდევრულობა |მეტაგენომიკა |RNA-seq |სანჯერი
Biomarker Technologies-მა უზრუნველყო ტექნიკური მხარდაჭერა ნიმუშების თანმიმდევრობის შესახებ ამ კვლევაში.
მაჩვენებლები
1.SARS-CoV-2 გენომის თანმიმდევრობა და ფილოგნეტიკური ანალიზი იდენტიფიცირებს 35 მორეციდივე მუტაციას, მათ შორის 31 SNP და 4 ინდელი.
2. 117 კლინიკურ ფენოტიპთან ასოცირება პოტენციურად ვლინდება
მნიშვნელოვანი მუტაციები.
∆500-532 Nsp1 კოდირების რეგიონში კორელაციაშია ქვედა ვირუსთან
3. დატვირთვა და შრატის IFN-β.
4. ვირუსული იზოლატები ∆500-532 მუტაციით იწვევენ ქვედა IFN-I
პასუხი ინფიცირებულ უჯრედებში.
Ექსპერიმენტული დიზაინი
მიღწევები
1. COVID-19 ეპიდემიოლოგიური და გენომური ზედამხედველობა
კლინიკური მონაცემები შეგროვდა ჩინეთის პროვინციაში, სიჩუანში, 2020 წლის 22 იანვრიდან 20 თებერვლამდე. სულ 538 COVID-19 შემთხვევა დადასტურდა qPCR ტესტებით სიჩუანში, რომელთაგან 28.8% პროვინციიდან იყო. კაპიტალი.სიჩუანში დადასტურებული შემთხვევები ექსპონენტურად გაიზარდა და პიკს მიაღწია 30 იანვარს.ასევე, მონაცემები მხარს უჭერს იმას, რომ სოციალური დისტანცია შეიძლება იყოს ვირუსის გავრცელების პრევენციის მთავარი ფაქტორი.
სურათი 1. COVID-19-ის ეპიდემიოლოგიური კვლევა სიჩუანის პროვინციაში, ჩინეთი
2. SARS-CoV-2 გენომის კონსტრუქცია და ვარიანტების იდენტიფიკაცია
მულტიპლექსური PCR გაძლიერებით, რასაც მოჰყვა ნანოპორების თანმიმდევრობა, სულ 310 თითქმის ან ნაწილობრივ სრული გენომი 248 პაციენტიდან გენერირებული იყო დაახლ.გენომის 80% დაფარულია 10 წაკითხვით (საშუალო სიღრმე: 0.39 მ წაკითხვა ერთ ნიმუშზე).
სურათი 2. თითოეული ვარიანტის სიხშირე სიჩუანის კოჰორტაში
სულ 104 SNP და 18 ინდელი იქნა იდენტიფიცირებული SARS-CoV-2 გენომებიდან, რომლებშიც 31 SNP და 4 ინდელი იყო იდენტიფიცირებული, როგორც მორეციდივე გენეტიკური ვარიანტები.მათი შედარებით ვუჰანის 169 ნიმუშთან და 81,391 მაღალი ხარისხის საჯარო გენომის თანმიმდევრობით GISAID-ში, 29 ნაპოვნი 35 ვარიანტიდან წარმოდგენილია სხვა კონტინენტებზე.აღსანიშნავია, რომ ოთხი ვარიანტი, მათ შორის ∆500-532, ACC18108AT, ∆729-737 და T13243C, იყო წარმოდგენილი მხოლოდ სიჩუანსა და ვუჰანში და არ იყო GISAID-ის მონაცემებში, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ ეს ვარიანტები დიდი ალბათობით იყო დანერგილი ვუჰანიდან, რომელიც აკმაყოფილებს პაციენტების მოგზაურობის ჩანაწერები.
ევოლუციური ანალიზი მაქსიმალური ალბათობის(ML) მეთოდით და ბაიესის მოლეკულური საათის მიდგომებით დამუშავდა 88 ახალ ვირუსზე სიჩუანიდან და 250 კურირებულ გენომზე სხვა რეგიონებიდან.გენომები ∆500-532-ით (წაშლა Nsp1 კოდირების რეგიონში) აღმოჩენილი იქნა ფილოგენეტიკურ ხეში იშვიათად განაწილებული.ჰაპლოტიპის ანალიზმა Nsp1 ვარიანტებზე გამოავლინა 5 მათგანი მრავალი ქალაქიდან.ეს შედეგები ვარაუდობს, რომ ∆500-532 მოხდა მრავალ ქალაქში და შესაძლოა მრავალჯერ იყოს იმპორტირებული ვუჰანიდან.
სურათი 2. მორეციდივე გენეტიკური ვარიანტები და ფილოგენეტიკური ანალიზი SARS-CoV-2 გენომებში
3. მორეციდივე გენეტიკური ვარიანტების ასოციაცია კლინიკურ იმპლიკაციებთან
117 კლინიკური ფენოტიპი ასოცირებული იყო COVID-19-ის სიმძიმესთან, სადაც 19 სიმძიმესთან დაკავშირებული ფენოტიპი იყო კლასიფიცირებული მძიმე და არამძიმე მახასიათებლებად.ამ მახასიათებლებსა და 35 მორეციდივე გენეტიკურ ვარიანტს შორის კავშირი გამოვლინდა ბი-კლასტერული სითბოს რუქაში.GSEA-ს მსგავსი რანჟირებული გამდიდრების ანალიზმა აჩვენა, რომ ∆500-532 უარყოფითად არის დაკავშირებული ESR-თან, შრატის IFN-β და CD3+CD8+ T უჯრედების რაოდენობასთან სისხლში.უფრო მეტიც, qPCR ტესტებმა აჩვენა, რომ პაციენტებს, რომლებიც ინფიცირებულნი არიან ვირუსის შემცველი ∆500-532 ჰქონდათ ყველაზე მაღალი Ct მნიშვნელობა, ანუ ყველაზე დაბალი ვირუსული დატვირთვა.
სურათი 3. 35 მორეციდივე გენეტიკური ვარიანტის ასოციაცია კლინიკურ ფენოტიპებთან
4. ვირუსული მუტაციასთან დაკავშირებული კლინიკური ფენოტიპების დადასტურება
იმისათვის, რომ გავიგოთ ∆500-532-ის გავლენა Nsp1 ფუნქციებზე, HEK239T უჯრედები გადაკეთდა პლაზმიდებით, რომლებიც გამოხატავდნენ სრულ სიგრძეს, WT Nsp1 და მუტანტის ფორმებს დელეციებით.თითოეული დამუშავებული HEK239T უჯრედის ტრანსკრიპტომის პროფილები დამუშავდა PCA ანალიზისთვის, რაც აჩვენა, რომ დელეციური მუტანტები შედარებით ახლოს იყო და მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდა WT Nsp1-ისგან.გენები, რომლებიც მნიშვნელოვნად რეგულირდება მუტანტებში, ძირითადად გამდიდრებული იყო "პეპტიდური ბიოსინთეზური/მეტაბოლური პროცესით", "რიბონუკლეოპროტეინების კომპლექსის ბიოგენეზით", "პროტეინის მიზნობრივი მემბრანაზე/ER" და ა.შ. გარდა ამისა, ორმა წაშლამ აჩვენა მკაფიო ექსპრესიის ნიმუში WT-დან.
სურათი 4. ტრანსკრიპტომის ანალიზი HEK239T უჯრედებზე, რომლებიც ტრანსფექტირებულია WT Nsp1-ით და ის დელეციებით
წაშლის გავლენა IFN-1 პასუხზე ასევე შემოწმებული იყო ზედმეტად გამოხატულ კვლევაში.ნაჩვენები იყო, რომ ყველა შემოწმებული წაშლა ამცირებს IFN-1 რეპსონსს ტრანსფექციულ HEK239T და A549 უჯრედებში, როგორც ტრანსკრიპტომის დონეზე, ასევე ცილის დონეზე.საინტერესოა, რომ დელეციებში მნიშვნელოვნად დაქვეითებული გენები გამდიდრებული იყო „ვირუსზე თავდაცვითი რეაქცია“, „ვირუსის გენომის რეპლიკაცია“, „ტრანსკრიფციის რეგულირება რნმ პოლიმერაზა II-ით“ და „პასუხი I ტიპის ინტერფერონზე“.
სურათი 5. ინტერფერონის სასიგნალო გზების ქვერეგულირება ∆500-532 მუტანტში
ამ კვლევაში, ამ წაშლის გავლენა ვირუსზე შემდგომში დადასტურდა ვირუსული ინფექციის კვლევებით.გარკვეული მუტანტების მქონე ვირუსები იზოლირებული იყო კლინიკური ნიმუშებიდან და დაინფიცირდა Calu-3 უჯრედებში.ვირუსული ინფექციის კვლევის დეტალური შედეგები შეგიძლიათ იხილოთ ნაშრომში.
doi:10.1016/ჯ.ჩომ.2021.01.015წ
მითითება
Lin J, Tang C, Wei H და სხვ.SARS-CoV-2-ის გენომიური მონიტორინგი აღმოაჩენს Nsp1-ის წაშლის ვარიანტს, რომელიც მოდულირებს I ტიპის ინტერფერონის პასუხს [J].უჯრედის მასპინძელი და მიკრობი, 2021 წ.
სიახლეები და მაჩვენებლები მიზნად ისახავს Biomarker Technologies-თან უახლესი წარმატებული შემთხვევების გაზიარებას, ახალი სამეცნიერო მიღწევების და ასევე კვლევის დროს გამოყენებული გამორჩეული ტექნიკის აღბეჭდვას.
გამოქვეყნების დრო: იან-06-2022