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O primeiro detalhou o mapa do transcriptome e do epitranscriptome para o coronavirus novo (SARS-CoV-2)

Uma equipe dos pesquisadores saiu com o primeiro mapa detalhado do transcriptome e do epitranscriptome do SARS-CoV-2 virulento que causa a doença COVID-19, a doença que se transformou uma pandemia que devasta países desenvolvidos e menos desenvolvidos do mundo. O estudo, publicado na pilha do jornal em abril de 2020, pode ajudar na revelação de vacinas novas e de terapêutica.

O vírus

O vírus SARS-CoV-2 é um betacoronavirus, como o coronavirus do SARS e do MERS. A estrutura do vírus anterior e do SARS é 80% similar. Quando os coronaviruses foram considerados ser vírus que afetam pássaros e mamíferos, as epidemias SARS, MERS, e COVID-19 mostraram que esta família do vírus pode saltar barreiras de espécie para causar a infecção humana, e para espalhar facilmente entre seres humanos.

Micrografia de elétron nova da exploração de Coronavirus SARS-CoV-2 Colorized de uma pilha apoptotic (verde) contaminada pesadamente com as partículas do vírus SARS-COV-2 (amarelo), isoladas de uma amostra paciente. A imagem capturada no NIAID integrou a instalação de investigação no forte Detrick, Maryland. Crédito: NIAID
Micrografia de elétron nova da exploração de Coronavirus SARS-CoV-2 Colorized de uma pilha apoptotic (verde) contaminada pesadamente com as partículas do vírus SARS-COV-2 (amarelo), isoladas de uma amostra paciente. Imagem capturada na instalação de investigação integrada NIAID (IRF) no forte Detrick, Maryland. Crédito: NIAID

O coronavirus novo leva um genoma vasto sob a forma de uma molécula longa do RNA. Este é o genoma o maior entre as famílias de vírus do RNA, com 26-32 kilobases.

Quando o vírus incorpora e contamina uma pilha de anfitrião, replicates o genoma do RNA, mas igualmente gera fragmentos menores de RNAs subgenomic chamado RNA. Estes são responsáveis para a síntese de outras proteínas virais no envelope, no antígeno do ponto, e em outro que é montado para produzir partículas virais completas. Estes poderiam ser alvos apropriados para produzir as vacinas que poderiam interferir com a infecção.

Embora o genoma foi arranjado em seqüência, a posição dos vários genes não foi definida ainda precisamente, impedindo um trabalho mais adicional. Este motivado o estudo actual, conduzido por pesquisadores Kim V. Narry e Chang Hyeshik, do centro para a pesquisa do RNA no instituto para a ciência básica (IBS), Coreia do Sul. Trabalhando junto com o instituto de Coreia de saúde nacional (KNIH) dentro dos centros de Coreia para o controlo de enfermidades & a prevenção (KCDC), traçou com sucesso os vários locus do gene dentro do genoma viral. As experiências confirmaram cada um do RNAs subgenomic previsto.

Como traçaram o genoma viral?

A equipe dos pesquisadores usou duas técnicas para arranjar em seqüência o RNAs - nanoball do ADN que arranja em seqüência e arranjar em seqüência directo do RNA do nanopore (nanopore afastamento cilindro/rolo). O primeiro é capaz exactamente de arranjar em seqüência fragmentos curtos, na alta velocidade, rendendo um grande número tais lê. O último permite arranjar em seqüência directo da molécula inteira do RNA, em contraste com os procedimentos convencionais que exigem o RNA ser cortados primeiramente em partes e reverso-ser transcritos então ao ADN antes que um readout possa ser feito. Embora o nanopore afastamento cilindro/rolo é menos exacto, arranjar em seqüência do longo-read permite que os transcritos por muito tempo aninhados sejam lidos. Igualmente fornece dados em alterações químicas directamente devido a sua detecção de RNA um pouco do que o cDNA. Os dois métodos emparelham-se belamente para conduzir a uma análise complementar do RNAs viral.

Que o estudo mostrou?

O mapa detalhado mostra o transcriptome inteiro (genes virais) assim como o epitranscriptome (as alterações químicas no RNA encalham que não afectam a seqüência baixa).

Mais cedo, os pesquisadores pensaram que a partícula viral conteve dez tal RNAs subgenomic, mas sabe-se agora, em conseqüência deste estudo, que há somente 9. O nanoball do ADN que arranja em seqüência a técnica mostrou que o transcriptome viral está compor de um grande número eventos descontínuos da transcrição.

Igualmente tiveram ganhos inesperados do estudo, que revelou dúzias de RNAs subgenomic até aqui desconhecido formado pela fusão e pelo supressão dos nucleotides na costa do RNA, assim como das mutações do frameshift, acompanhando frequentemente o anterior. Igualmente encontraram diversas alterações químicas novas. Estas mudanças epigenéticas poderiam ser as razões para as alterações rápidas na composição genética do vírus, dizem. As alterações químicas podiam ser a chave à resistência do vírus ao ataque imune do anfitrião. Uma pesquisa mais adiantada mostrou que um anfitrião de alterações do RNA regula RNAs em eukaryotes e em vírus.

Além disso, postulam a presença de propriedades novas para estes RNAs alterado comparado aos fragmentos originais, apesar da informação idêntica da seqüência baixa para qualquer um. Apontam decifrar o significado destas mudanças, por exemplo, na réplica do vírus e nas respostas imunes resultantes do anfitrião, e explorar seu ciclo de vida. A presença consistente de gordura da cauda, por exemplo, em moléculas alteradas do RNA, podia significar um efeito no controle da estabilidade viral do RNA.

Os pesquisadores resumem: “Nosso trabalho fornece um mapa de alta resolução de SARS-CoV-2. Este mapa ajudará a compreender como os replicates do vírus e como escapa o sistema de defesa humano.” “Nós acreditamos firme que nosso estudo contribuirá à revelação dos diagnósticos e da terapêutica para combater mais eficazmente o vírus,” dizemos 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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