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La ricombinazione di manifestazioni di studio fra gli sforzi SARS-CoV-2 già sta accadendo, ma rimane rara

Uno studio recente dai ricercatori degli Stati Uniti, attualmente disponibili sul " server " della pubblicazione preliminare del bioRxiv*, indica che gli eventi di ricombinazione fra gli sforzi virali del coronavirus 2 (SARS-CoV-2) di sindrome respiratorio acuto severo già stanno accadendo - tuttavia, considerando i livelli attuali di diversità genetica virale, sono nè diffusi nè prontamente rilevabili.

Dall'inizio della pandemia di malattia di coronavirus (COVID-19), il virus causativo SARS-CoV-2 è stato nell'ambito della ricerca intensa e dell'esame accurato epidemiologico. L'ultimo è soprattutto importante dovuto il potenziale della ricombinazione virale, che può provocare i genotipi virali con le caratteristiche fenotipiche modificate - compreso transmissibility, patogenicità e virulenza alterati.

Ma anche se la tendenza per la ricombinazione fra il più ampio gruppo di Betacoronaviruses è affermata, SARS-CoV-2 sta circolando in esseri umani per soltanto otto mesi, che significa che c'era un ventaglio di opportunità relativamente breve per l'aumento della ricombinazione.

Inoltre, un numero piuttosto piccolo dei siti polimorfici e filogenetico informativi nel genoma SARS-CoV-2 implica quello che individua i genoma recombinanti dipende ingombrante ed altamente dall'identità dei clades del genitore. Malgrado questi svantaggi, due studi già hanno riferito i recombinants fra gli sforzi differenti SARS-CoV-2.

Ecco perché i ricercatori dall'Emory University ed il centro di eccellenza di Emory-UGA per la ricerca di influenza e la sorveglianza (CEIRS) a Atlanta (Stati Uniti) hanno deciso di rivisitare questi risultati utilizzando un nuovo approccio dell'analisi per delucidare la ricombinazione potenziale all'interno di SARS-CoV-2.

La struttura del clade di SARS-CoV-2 è strutturata principalmente da 37 SNPs didefinizione. (A) Filogenesi di probabilità massima basata sul modello reversibile di tempo generale con i siti invarianti di 9783 sequenze uniche del genoma di alta qualità con <1% NS. 14 clades monophyletic sono stati identificati manualmente. Questi clades corrispondono generalmente ai clades SARS-CoV-2 definiti in Nextstrain (Hadfield et al., 2018), sebbene una frazione di loro sia a più di alta risoluzione dei clades di Nextstrain. Clades ha definito qui è nominato dalla designazione del clade di Nextstrain (per esempio, 20B) seguita da un subclade numero (per esempio, -1). La barra del disgaggio è nelle sostituzioni per sito. (B) al paio differenze fra i profili didefinizione di SNP di tutti e 14 i clades. (C) posizione ed identità del nucleotide di SNPs didefinizione e (D) la loro frequenza fra i genoma SARS-CoV-2.
La struttura del clade di SARS-CoV-2 è strutturata principalmente da 37 SNPs didefinizione. (A) Filogenesi di probabilità massima basata sul modello reversibile di tempo generale con i siti invarianti di 9783 sequenze uniche del genoma di alta qualità con <1% NS. 14 clades monophyletic sono stati identificati manualmente. Questi clades corrispondono generalmente ai clades SARS-CoV-2 definiti in Nextstrain (Hadfield et al., 2018), sebbene una frazione di loro sia a più di alta risoluzione dei clades di Nextstrain. Clades ha definito qui è nominato dalla designazione del clade di Nextstrain (per esempio, 20B) seguita da un subclade numero (per esempio, -1). La barra del disgaggio è nelle sostituzioni per sito. (B) al paio differenze fra i profili didefinizione di SNP di tutti e 14 i clades. (C) posizione ed identità del nucleotide di SNPs didefinizione e (D) la loro frequenza fra i genoma SARS-CoV-2.

Un approccio sistematico di quattro-punto

Questo studio ha impiegato un approccio di quattro-punto per segnare i genoma con esattezza recombinanti SARS-CoV-2. In primo luogo, le mutazioni che definiscono il reticolo clonale dell'eredità sono state caratterizzate, seguito dall'identificazione dei genoma che violano questo reticolo. Poi i ricercatori hanno identificato e raffinato i limiti del trasferimento genetico e definitivo hanno valutato la plausibilità del trasferimento determinando la co-circolazione potenziale dei clades parentali preveduti.

Tutti i genoma sono stati scaricati dai database del genoma di GISAID e successivamente sono stati filtrati per escludere le sequenze di bassa qualità. Ancora, i genoma sono stati stati allineati conformemente al genoma di sequenza di riferimento di NCBI facendo uso di un programma multiplo di allineamento di sequenza conosciuto come MAFFT.

Clades è stato identificato come gruppi monophyletic situati all'interno di un albero filogenetico di probabilità massima costruito da 9.783 sequenze uniche del genoma di alta qualità impiegando PhyML (cioè, un pacchetto di programmi che analizza gli allineamenti di nucleotide o delle sequenze aminoacidiche in una struttura filogenetica con l'uso degli approcci statistici moderni).

Per prevedere il contributo empirico alla ricombinazione, i ricercatori hanno eseguito l'analisi filogenetica sui sottoinsiemi del genoma virale SARS-CoV-2, che correlano agli allungamenti del genoma limitato dalle regioni arguite di trasferimento.

Dopo hanno mirato a valutare, in base alle considerazioni geografiche, la possibilità di eventi richiesti di trasferimento fra i clades parentali preveduti per generare i recombinants che sono stati osservati in questo studio. I risultati che hanno ottenuto erano piuttosto perspicaci.

Ricombinazione in cinque genoma SARS-CoV-2

“Nel totale, abbiamo schermato 47.390 genoma unici ed abbiamo identificato cinque genoma che sono forti candidati per l'evoluzione con la ricombinazione fra clade parentale distante riferito due„, diciamo gli autori di studio in loro documento del bioRxiv.

Tuttavia, la frazione dei genoma recombinanti nell'insieme delle sequenze analizzate era eccezionalmente bassa (cioè, 0,007%), che è in conformità con i rapporti precedenti che non hanno trovato prova ferma della ricombinazione diffusa fra i genoma SARS-CoV-2.

Comunque, le sequenze sono state collegate alle infezioni dagli Stati Uniti, Regno Unito e dalla Cina; ancora, ciascuno di questi genoma harbors gli indicatori filogenetici di due clades distinti SARS-CoV-2 ed ogni genoma recombinante è stato trovato per ragruppare strettamente con i clades preveduti del genitore attraverso le regioni di trasferimento.

Tenendo conto degli ultimi, i clades preveduti del genitore dei genoma recombinanti suddetti (con un'eccezione) sono stati riferiti co-circolare prima nel paese dell'infezione nelle due settimane al trattamento della raccolta del campione.

“Identificando i cambiamenti del nucleotide che sostengono la filogenesi clonale di SARS-CoV-2, abbiamo stabilito i criteri per l'identificazione dei genoma recombinanti presunti e per la valutazione della loro plausibilità„, gli autori di studio spiegano gli aspetti pratici dei loro risultati.

La necessità di riflettere i recombinants di alto-forma fisica

“Infine, i nostri risultati indicano che la ricombinazione fra gli sforzi SARS-CoV-2 sta accadendo, ma questi genotipi chimerici rimangono rari„, dicono gli autori di studio. “Poichè la pandemia continua a espandersi, la diversità genetica della popolazione di SARS-CoV-2 aumenterà, rendendola più facile individuare i genoma recombinanti„, essi aggiunge.

I genoma che recombinanti i ricercatori hanno identificato in questo studio non possono appartenere agli stirpi recombinanti persistenti e più grandi. Invece, possono rappresentare le osservazioni momentanee negli stirpi che non sono stati stabiliti con successo o andare estinti.

Ma il numero crescente delle mutazioni egualmente aumenterà la possibilità che la mostra recombinante dei genoma ha modificato le caratteristiche fenotipiche che possono urtare la forma fisica. D'altra parte, il mezzo di eterogeneità della trasmissione là è una probabilità molto più bassa affinchè tutta l'infezione virale data formi uno stirpe di persistenza.

In breve, poiché questo studio indica che la ricombinazione già sta avendo luogo in SARS-CoV-2, il tempo reale analizza ed aumentato gli sforzi di sorveglianza (come questo) dovrebbe essere incoraggiato per riflettere la circolazione e la diffusione possibile dei genotipi virali recombinanti di alto-forma fisica.

Avviso *Important

il bioRxiv pubblica i rapporti scientifici preliminari che pari-non sono esaminati e, pertanto, non dovrebbero essere considerati conclusivi, guida la pratica clinica/comportamento correlato con la salute, o trattato come informazioni stabilite.

Journal reference:
Dr. Tomislav Meštrović

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Dr. Tomislav Meštrović

Dr. Tomislav Meštrović is a medical doctor (MD) with a Ph.D. in biomedical and health sciences, specialist in the field of clinical microbiology, and an Assistant Professor at Croatia's youngest university - University North. In addition to his interest in clinical, research and lecturing activities, his immense passion for medical writing and scientific communication goes back to his student days. He enjoys contributing back to the community. In his spare time, Tomislav is a movie buff and an avid traveler.

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