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O gene recentemente identificado pode ter contribuído à evolução rápida de COVID-19

Uma equipe internacional dos pesquisadores identificou um gene previamente uncharacterized dentro do genoma do coronavirus 2 da Síndrome Respiratória Aguda Grave (SARS-CoV-2) que pode ser importante em compreender as origens e a evolução da doença 2019 do coronavirus (COVID-19).

O gene recentemente identificado, que os pesquisadores nomearam ORF3c, é um exemplo de um gene de sobreposição (OLG). De acordo com os autores, OLGs é os elementos genomic funcionais que foram negligenciados um tanto no passado, apesar deles previamente que estão sendo indicados nas origens de pandemias virais.

Os pesquisadores dizem que sua análise que demonstra que SARS-CoV-2 contem um OLG que não seja estudado ainda correctamente mostra que OLGs merece mais atenção, como sua contribuição para a emergência de vírus zoonotic pode ser mais significativa do que é realizado particularmente actualmente.

Uma versão da pré-impressão do papel pode ser alcançada no bioRxiv* do server, quando o artigo se submeter à revisão paritária.

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

OLGS representam uma área sob-investigada da novidade

COVID-19 a manifestação que varreu o globo desde sua manifestação em Wuhan, China em dezembro de 2019, conduziu a muitas perguntas sobre como o vírus evoluiu para saltar dos animais aos seres humanos.

Compreender os mecanismos potenciais exige uma compreensão completa de genomas virais, mas uma área sob-investigada é a emergência de OLGs novo. Embora OLGs viral seja comum e seja ligado previamente ao começo das pandemias, permanecem negligenciados pela maior parte nos estudos dos micróbios patogénicos emergentes.

Estes genes permitem um estiramento existente de nucleotides da proteína-codificação de codificar uma proteína nova adicional em um quadro de leitura diferente. Este “overprinting” melhora a compressão da informação genomic e pode confer uma vantagem genética significativa, porque as seqüências frameshifted preservam determinadas propriedades das proteínas.  

Contudo, a análise da seqüência de OLGs é complicada pelo facto que uma mutação pode conduzir a duas proteínas que estão sendo alteradas. As técnicas da anotação do genoma igualmente tendem a faltar OLGs porque favorecem um quadro de leitura aberto dentro de uma região dada do genoma.

“Tais inconsistências entravam a pesquisa”

No caso de Betacoronaviruses SARS-relacionado (subgénero Sarbecovirus), os pesquisadores estão cientes de determinado OLGs, mas foram negligenciados pela maior parte e relatados incompatìvel. Por exemplo, as anotações de ORF3b, de ORF9b, e de ORF9c são de oposição ou de falta completamente no genoma da referência de Wuhan-Hu-1 SARS-CoV-2, e nenhum gene de sobreposição dentro de ORF3a é mostrado no navegador do genoma SARS-CoV-2 de Santa Cruz da Universidade da California (UCSC).

“Tais inconsistências entravam a pesquisa, enquanto OLGs pode jogar um papel chave na emergência de vírus novos,” escrevem Xinzhu Wei (University of California, Berkeley) e colegas.

Que o estudo novo encontrou?

Agora, os pesquisadores relatam que sua investigação de candidatos novos de OLG em SARS-CoV-2 identificou o gene novo de ORF3c.

Este gene tem, de facto, documentado previamente, dizem. Contudo, foi anónimo, e as anotações faltaram ou combinaram com o ORF3b de outros sarbecoviruses, que tem uma posição genomic diferente e é ficado situado em um quadro de leitura diferente.

Perfilamento do Ribosome mostrado que ORF3c demonstra claramente a evidência da tradução e possui propriedades imunológicas importantes.

A equipe conduziu então uma análise evolucionária a entre-espécies, entre-anfitrião, e níveis do dentro-anfitrião. Encontraram que 21 genomas representativos do sarbecovirus mostraram que ORF3c igualmente existiu em determinados coronaviruses do pangolin, mas não em coronaviruses do bastão.

A análise de quase 4.000 genomas SARS-CoV-2 mostrou que ORF3c tinha ganhado um codon de parada novo que ocorresse significativamente mais freqüentemente durante a pandemia COVID-19 actual. Além disso, arranjar em seqüência de 401 amostras SARS-CoV-2 revelou que a mutação de ORF3c estou presente em vários anfitriões.

Surpreendentemente, o codon que de parada novo o gene tinha ganhado “viajado” cedo com um haplotype da proteína do ponto SARS-CoV-2, que os autores dissessem que “parece conduzir a propagação européia da pandemia.”

indicador de deslizamento das Entre-espécies dos genes que sobrepor a análise de N. Por pares OLGenie do gene de N através dos sarbecoviruses, no quadro de leitura ss13. Cada genoma foi comparado com o SARS-CoV-2 (lado de mão esquerda) e os SARS-CoV (lote do lado do assistente).

indicador de deslizamento das Entre-espécies dos genes que sobrepor a análise de N. Por pares OLGenie do gene de N através dos sarbecoviruses, no quadro de leitura ss13. Cada genoma foi comparado com o SARS-CoV-2 (lado de mão esquerda) e os SARS-CoV (lote do lado do assistente).

Que são as implicações do estudo?

A equipe diz que seus resultados fornecem o forte evidência que SARS-CoV-2 tem um terceiro OLG que não seja identificado nem não seja analisado correctamente até aqui.

“Nossos resultados comparam ORF3c a outros genes acessórios virais importantes recombined, perdido, separação, ou truncado antes ou durante manifestações, incluindo ORF3b e ORF8 nos sarbecoviruses,” escreva os pesquisadores.

“OLGs merece consideravelmente mais atenção, enquanto sua evolução rápida pode ser mais importante do que está apreciado actualmente na emergência de vírus zoonotic,” eles conclui.

Observação *Important

o bioRxiv publica os relatórios científicos preliminares que par-não são revistos e, não devem conseqüentemente ser considerados como conclusivos, guia a prática clínica/comportamento saúde-relacionado, ou tratado como a informação estabelecida.

Journal reference:
Sally Robertson

Written by

Sally Robertson

Sally first developed an interest in medical communications when she took on the role of Journal Development Editor for BioMed Central (BMC), after having graduated with a degree in biomedical science from Greenwich University.

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