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A recombinação das mostras do estudo entre as tensões SARS-CoV-2 já está ocorrendo, mas permanece rara

Um estudo recente pelos pesquisadores dos E.U., actualmente disponíveis no server da pré-impressão do bioRxiv*, indica que os eventos da recombinação entre as tensões virais do coronavirus 2 da Síndrome Respiratória Aguda Grave (SARS-CoV-2) já estão ocorrendo - contudo, considerando níveis actuais de diversidade genética viral, são nem difundidos nem prontamente detectáveis.

Desde o início da pandemia da doença do coronavirus (COVID-19), o vírus causal SARS-CoV-2 estêve sob a pesquisa intensa e o exame minucioso epidemiológico. O último é primeiramente importante devido ao potencial da recombinação viral, que pode conduzir aos genótipo virais com características fenotípicas alteradas - incluir o transmissibility, a parogenicidade, e a virulência alterados.

Mas mesmo que a propensão para a recombinação entre o grupo mais largo de Betacoronaviruses fosse bem conhecida, SARS-CoV-2 tem circulado nos seres humanos por somente oito meses, que significa que havia uma oportunidade relativamente curto para a elevação da recombinação.

Além, um número um pouco pequeno de locais polimorfos, phylogenetically informativos no genoma SARS-CoV-2 implica aquele que detecta genomas de recombinação é incómodo e altamente dependente da identidade dos clades do pai. Apesar destes inconvenientes, dois estudos têm relatado já recombinants entre as tensões SARS-CoV-2 diferentes.

Eis porque os pesquisadores da universidade de Emory e do centro de Emory-UGA de excelência para a pesquisa da gripe e a fiscalização (CEIRS) em Atlanta (os Estados Unidos) decidiram revisitar estes resultados utilizando uma aproximação nova da análise a fim explicar a recombinação potencial dentro de SARS-CoV-2.

A estrutura do clade de SARS-CoV-2 é estruturada predominante por 37 SNPs dedefinição. (a) Filogenia da probabilidade máxima baseada no modelo reversível do tempo geral com os locais invariant de 9783 seqüências originais de alta qualidade do genoma com <1% Ns. 14 clades monophyletic foram identificados manualmente. Estes clades correspondem geralmente aos clades SARS-CoV-2 definidos em Nextstrain (Hadfield e outros, 2018), embora uma fracção deles esteja em mais de alta resolução do que clades de Nextstrain. Clades definiu é nomeado aqui pela designação do clade de Nextstrain (por exemplo, 20B) seguida por um subclade número (por exemplo, -1). A barra da escala está nas substituições pelo local. (b) Por pares diferenças entre os perfis dedefinição de SNP de todos os 14 clades. (c) Lugar e identidade do nucleotide de SNPs dedefinição e (d) de sua freqüência entre os genomas SARS-CoV-2.
A estrutura do clade de SARS-CoV-2 é estruturada predominante por 37 SNPs dedefinição. (a) Filogenia da probabilidade máxima baseada no modelo reversível do tempo geral com os locais invariant de 9783 seqüências originais de alta qualidade do genoma com <1% Ns. 14 clades monophyletic foram identificados manualmente. Estes clades correspondem geralmente aos clades SARS-CoV-2 definidos em Nextstrain (Hadfield e outros, 2018), embora uma fracção deles esteja em mais de alta resolução do que clades de Nextstrain. Clades definiu é nomeado aqui pela designação do clade de Nextstrain (por exemplo, 20B) seguida por um subclade número (por exemplo, -1). A barra da escala está nas substituições pelo local. (b) Por pares diferenças entre os perfis dedefinição de SNP de todos os 14 clades. (c) Lugar e identidade do nucleotide de SNPs dedefinição e (d) de sua freqüência entre os genomas SARS-CoV-2.

Uma aproximação sistemática da quatro-etapa

Este estudo empregou uma aproximação da quatro-etapa para localizar os genomas SARS-CoV-2 de recombinação. Primeiramente, as mutações que definem o teste padrão clonal da herança foram caracterizadas, seguido pela identificação dos genomas que violam este teste padrão. Então os pesquisadores identificaram e refinaram os limites de transferência genética e avaliaram finalmente a plausibilidade de transferência determinando a co-circulação potencial de clades parentais previstos.

Todos os genomas foram transferidos das bases de dados do genoma de GISAID e filtrados subseqüentemente para excluir seqüências da baixo-qualidade. Além disso, os genomas foram alinhados de acordo com o genoma da seqüência da referência de NCBI usando um programa múltiplo do alinhamento da seqüência conhecido como MAFFT.

Clades foi identificado como os grupos monophyletic situados dentro de uma árvore filogenética da probabilidade máxima construída de 9.783 seqüências de alta qualidade originais do genoma empregando PhyML (isto é, um pacote de software que analisasse alinhamentos de seqüências do nucleotide ou de ácido aminado em uma estrutura filogenética com o uso de aproximações estatísticas modernas).

A fim visualizar o apoio empírico para a recombinação, os pesquisadores executaram a análise filogenética nos subconjuntos do genoma SARS-CoV-2 viral, que correlacionam aos estiramentos do genoma limitado por regiões pressupor de transferência.

Apontaram em seguida avaliar, com base em considerações geográficas, a possibilidade de eventos exigidos de transferência entre os clades parentais previstos para gerar os recombinants que foram observados neste estudo. Os resultados que obtiveram eram um pouco perspicaz.

Recombinação em cinco genomas SARS-CoV-2

“No total, nós seleccionamos 47.390 genomas originais e identificamos cinco genomas que são candidatos fortes para ter evoluído com uma recombinação entre o clade dois parental distante relativo”, dizemos autores do estudo em seu papel do bioRxiv.

Não obstante, a fracção de genomas de recombinação no grupo de seqüências analisadas era excepcionalmente baixa (isto é, 0,007%), que é na linha dos relatórios precedentes que não encontraram nenhuma evidência constante de recombinação difundida entre os genomas SARS-CoV-2.

Em todo caso, as seqüências foram ligadas às infecções dos Estados Unidos, Reino Unido e de China; além disso, cada um destes genomas abriga marcadores filogenéticas de dois clades SARS-CoV-2 distintos, e cada genoma de recombinação foi encontrado para aglomerar-se firmemente com os clades previstos do pai através das regiões de transferência.

Considerando os últimos, os clades previstos do pai de genomas de recombinação acima mencionados (com uma exceção) foram relatados co-circular antes no país da infecção nas duas semanas ao processo da coleção da amostra.

“Identificando as mudanças do nucleotide que sustentam a filogenia clonal de SARS-CoV-2, nós estabelecemos critérios para identificar genomas de recombinação putativos, e para avaliar sua plausibilidade”, os autores do estudo explicam os aspectos práticos de seus resultados.

A necessidade de monitorar recombinants da alto-aptidão

“Finalmente, nossos resultados sugerem que a recombinação entre as tensões SARS-CoV-2 esteja ocorrendo, mas estes genótipo quiméricoes permanecem raros”, dizem autores do estudo. “Porque a pandemia continua a expandir, a diversidade genética da população de SARS-CoV-2 aumentará, facilitando a detectar genomas de recombinação”, eles adiciona.

Os genomas que de recombinação os pesquisadores identificaram neste estudo não podem pertencer às linhagens de recombinação persistentes, maiores. Em lugar de, podem representar observações breves nas linhagens que não foram estabelecidas com sucesso ou ter ido extintos.

Mas o número crescente de mutações igualmente aumentará a possibilidade que a exibição de recombinação dos genomas alterou as características fenotípicas que podem impactar a aptidão. Por outro lado, os meios da heterogeneidade da transmissão lá são uma possibilidade muito mais baixa para que toda a infecção viral dada forme uma linhagem de persistência.

Em curto, desde que este estudo mostra que a recombinação já está ocorrendo em SARS-CoV-2, o tempo real analisa e aumentou esforços da fiscalização (tais como este) deve ser incentivado a fim monitorar a circulação e a propagação possível de genótipo virais de recombinação da alto-aptidão.

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:
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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