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Il primo ha dettagliato la mappa di transcriptome e di epitranscriptome per il coronavirus novello (SARS-CoV-2)

Un gruppo dei ricercatori è uscito con la prima mappa dettagliata del transcriptome e del epitranscriptome del SARS-CoV-2 virulento che causa la malattia COVID-19, la malattia che si è trasformata in in una pandemia che devasta sia i paesi sviluppati che meno sviluppati del mondo. Lo studio, pubblicato nella cella del giornale nell'aprile 2020, può assistere nello sviluppo di nuovi vaccini e di terapeutica.

Il virus

Il virus SARS-CoV-2 è un betacoronavirus, come il coronavirus di MERS e di SAR. La struttura virus di SAR e di precedente è 80% simile. Mentre i coronaviruses sono stati considerati come virus che pregiudicano gli uccelli ed i mammiferi, le epidemie SAR, MERS e COVID-19 hanno indicato che questa famiglia del virus può saltare le barriere di specie per causare l'infezione umana e spargersi facilmente fra gli esseri umani.

Microscopio elettronico a scansione novello di Coronavirus SARS-CoV-2 Colorized di una cella apoptotic (verde) infettata molto con le particelle del virus SARS-COV-2 (giallo), isolate da un campione paziente. L
Microscopio elettronico a scansione novello di Coronavirus SARS-CoV-2 Colorized di una cella apoptotic (verde) infettata molto con le particelle del virus SARS-COV-2 (giallo), isolate da un campione paziente. Immagine catturata alla funzione di ricerca integrata NIAID (IRF) in Detrick forte, Maryland. Credito: NIAID

Il coronavirus novello porta un vasto genoma sotto forma di molecola lunga di RNA. Ciò è il più grande genoma fra le famiglie dei virus a RNA, con 26-32 kilobasi.

Quando il virus entra ed infetta in una cellula ospite, ripiega il genoma del RNA, ma egualmente genera i più piccoli frammenti di RNAs subgenomic chiamato RNA. Questi sono responsabili della sintesi di altre proteine virali nella busta, nell'antigene della punta ed in altri che siano montati per produrre le particelle virali complete. Questi potrebbero essere obiettivi adatti per produrre i vaccini che potrebbero interferire con l'infezione.

Sebbene il genoma sia stato ordinato, la posizione di vari geni ancora non è stata definita precisamente, ostacolante ulteriore lavoro. Ciò ha motivato lo studio corrente, piombo dai ricercatori Kim V. Narry e Chang Hyeshik, dal centro per la ricerca del RNA all'istituto per scienza di base (IBS), la Corea del Sud. Collaborando con l'istituto della Corea della sanità nazionale (KNIH) all'interno dei centri della Corea per controllo di malattie & la prevenzione (KCDC), hanno mappato con successo i vari luoghi del gene all'interno del genoma virale. Gli esperimenti hanno confermato ciascuno del RNAs subgenomic preveduto.

Come hanno mappato il genoma virale?

Il gruppo dei ricercatori ha usato due tecniche per ordinare il RNAs - nanoball del DNA che ordina ed ordinamento diretto del RNA del nanopore (nanopore DRS). Il primo è capace esattamente di ordinamento dei frammenti brevi, all'alta velocità, rendente tantissimi tali legge. L'ultimo permette l'ordinamento diretto della molecola intera del RNA, contrariamente alle procedure convenzionali che richiedono il RNA di essere primi pezzi incisi ed allora inverso-trascritto a DNA prima che una lettura possa essere fatta. Sebbene il nanopore DRS sia meno accurato, l'ordinamento del a lungo read permette che le trascrizioni lungamente intercalate siano lette. Egualmente fornisce i dati sulle modifiche chimiche direttamente a causa della sua rilevazione di RNA piuttosto che il cDNA. I due metodi accoppiano meravigliosamente per provocare un'analisi complementare del RNAs virale.

Che cosa lo studio ha mostrato?

La mappa dettagliata mostra l'intero transcriptome (geni virali) come pure il epitranscriptome (le modifiche chimiche sul RNA si incagliano che non pregiudicano la sequenza bassa).

Più presto, i ricercatori hanno ritenuto che la particella virale contenesse dieci tale RNAs subgenomic, ma ora è conosciuto, come conseguenza di questo studio, che ci sono soltanto 9. Il nanoball del DNA che ordina la tecnica ha indicato che il transcriptome virale è composto di tantissimi eventi discontinui della trascrizione.

Egualmente hanno avuti guadagni inattesi dallo studio, che ha rivelato dozzine RNAs subgenomic fino ad ora sconosciuto costituito dalla fusione e dall'eliminazione dei nucleotidi sul filo del RNA come pure dalle mutazioni di alterazione dello schema di lettura, accompagnanti spesso il precedente. Egualmente hanno trovato parecchie nuove modifiche chimiche. Questi cambiamenti epigenetici potrebbero essere le ragioni per le alterazioni rapide nel trucco genetico del virus, dicono. Le modifiche chimiche hanno potuto essere il tasto alla resistenza del virus per ospitare l'attacco immune. La ricerca più iniziale ha indicato che una miriade di modifiche del RNA regolamenta RNAs sia in eucarioti che in virus.

Ancora, postulano la presenza di beni novelli per questi RNAs modificato confrontato ai frammenti originali, malgrado le informazioni identiche di sequenza bassa per l'uno o l'altro. Mirano a decifrare il significato di questi cambiamenti, per esempio, nella replica del virus e nelle risposte immunitarie risultanti ospite ed ad esplorare il suo ciclo di vita. La presenza coerente di riduzione della coda, per esempio, in molecole modificate del RNA, ha potuto significare un effetto sul controllo della stabilità virale del RNA.

I ricercatori riassumono: “Il nostro lavoro fornisce una mappa ad alta definizione di SARS-CoV-2. Questa mappa contribuirà a capire come le repliche del virus e come sfugge al sistema di difesa umano.„ “Crediamo saldamente che il nostro studio contribuisca allo sviluppo dei sistemi diagnostici e della terapeutica per combattere il virus più efficacemente,„ diciamo Narry.

Journal reference:

Kim, D., Lee, J. Y., Yang, J. S., Kim, J. W., Kim, V. N., & Chang, H. (2020). The architecture of SARS-CoV-2 transcriptome. Cell. In press. DOI: 10.1016/j.cell.2020.04.011, https://www.cell.com/pb-assets/products/coronavirus/CELL_CELL-D-20-00765.pdf

Dr. Liji Thomas

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Dr. Liji Thomas

Dr. Liji Thomas is an OB-GYN, who graduated from the Government Medical College, University of Calicut, Kerala, in 2001. Liji practiced as a full-time consultant in obstetrics/gynecology in a private hospital for a few years following her graduation. She has counseled hundreds of patients facing issues from pregnancy-related problems and infertility, and has been in charge of over 2,000 deliveries, striving always to achieve a normal delivery rather than operative.

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