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Manifestazioni su grande scala di sequenziamento del genoma come SARS-CoV-2 ha subito una mutazione

Dall'inizio della pandemia di coronavirus 2 di sindrome respiratorio acuto severo (SARS-CoV-2), che sta spazzando l'intero mondo, gli scienziati stanno ordinando il genoma del RNA del virus.

Il genoma del virus ha subito i numerosi e frequenti cambiamenti, che piombo a primo uno e poi un altro sforzo virale che diventa dominante in alcuni paesi ed ora dappertutto. Un nuovo studio pubblicato sul bioRxiv* del " server " della pubblicazione preliminare descrive i risultati di ordinamento genomica del virus, che può contribuire a rintracciare le vie della trasmissione del virus da personale e da paese a paese.

L'originale che ordina i risultati ha indicato che il genoma virale era molto simile altri a due coronaviruses del tipo di SAR originalmente derivati dai pipistrelli, vale a dire, da RaTG13 e da RmYN02, entrambi dalla provincia di Yunnan della Cina. La discesa di rintracciamento di SARS-CoV-2 ha confermato la sua identità vicina con questi virus ed egualmente ha indicato che per essere differente dai coronaviruses più in anticipo, dal coronavirus di sindrome respiratorio acuto severo (SAR-CoV) e dal coronavirus respiratorio di sindrome di Medio Oriente (MERS-CoV). Alcuni scienziati ritengono che il virus corrente potrebbe essere disceso da una delle varianti del pipistrello tramite un host intermedio.

Lo studio corrente messo a fuoco sopra oltre 4.000 sequenze integrali del genoma virale recuperato dall'iniziativa globale per la divisione di tutto il database di EpiFlu di dati di influenza (GISAID), generalmente. Tuttavia, 11 sono venuto da un database cinese. Le sequenze sono state caricate oltre 14 settimane dall'inizio dello scoppio di Wuhan. I ricercatori hanno esaminato le mutazioni per caratterizzare i genotipi.

Egualmente hanno analizzato altri ~2,61,000 genoma raccolti globalmente durante i 12 mesi poiché la pandemia ha cominciato. Ciò comprende tutti i genoma nel database.

Genotipi importanti identificati nello studio. (a) Raggruppamento non supervisionato di mutaion di tutti i campioni. Le mutazioni concurently chiamate almeno da 5 campioni erano incluse. 11 profilo importante distintivo di mutazione è stato identificato ha basato sui rami di albero di raggruppamento ed è stato nominato pricipalmente basato sulle posizioni geografiche da dove un determinato genotipo inizialmente o pricipalmente è stato riferito. I codici di paese di iso della due-lettera sono stati usati per indicare i paesi connessi con i profili di mutazione (come indicato alla barra dei colori più bassa). La barra dei colori superiore dimostra l
Genotipi importanti identificati nello studio. (a) Raggruppamento non supervisionato di mutaion di tutti i campioni. Le mutazioni concurently chiamate almeno da 5 campioni erano incluse. 11 profilo importante distintivo di mutazione è stato identificato ha basato sui rami di albero di raggruppamento ed è stato nominato pricipalmente basato sulle posizioni geografiche da dove un determinato genotipo inizialmente o pricipalmente è stato riferito. I codici di paese di iso della due-lettera sono stati usati per indicare i paesi connessi con i profili di mutazione (come indicato alla barra dei colori più bassa). La barra dei colori superiore dimostra l'omogeneità genotipica all'interno di ogni ramo di albero di raggruppamento. (b) diagramma di razza dei genotipi importanti. In associazione di raggruppamento di mutazione e di informazioni epidemiologiche disponibili, 11 genotipo principale distintivo è stato caratterizzato ed il diagramma di razza ha dimostrato la relazione di ogni genotipo. I genotipi da principessa del diamante e da grande principessa derivate dal tipo e dal MARE di m. digitano rispettivamente, sono stati indicati con le frecce tratteggiate.

Superspreaders ha introdotto i genotipi distinti

I ricercatori potevano identificare i genotipi distinti basati su come determinate mutazioni ordinarie erano. Ciò ha aiutato i superspreaders della traccia poiché hanno modellato la pandemia in larga misura. Queste persone sono passato sui genotipi specifici con determinate mutazioni altamente prevalenti. Una singola introduzione di tali genotipi piombo ad uno scoppio di infezione, aumentante l'evoluzione con la diffusione.

Fra queste sequenze genomiche del superspreader, il tipo variante di m. rappresentata più di 80% delle sequenze nello studio. Dai loro preventivi della tariffa prevista delle sostituzioni nel genoma, i ricercatori concludono che questo può essere chiamato un vero effetto del fondatore piuttosto che essendo dovuto molti genoma superspreading identici.

Sei genotipi del discendente

Hanno trovato sei genotipi del discendente che direttamente sono stati derivati dallo sforzo ancestrale via le mutazioni caratteristiche. Il genotipo più prevalente fra questi era il tipo WE1, definito da quattro mutazioni. Tre delle quattro mutazioni di definizione dello sforzo WE1 sono stati trovati in tre campioni in anticipo raccolti nel gennaio 2020. Fra i genoma WE1, 70% è venuto dall'Europa occidentale (Regno Unito, Islanda, Belgio, Francia e Paesi Bassi, forse da traffico attraverso i confini. Egualmente ha composto ~35% delle casse negli Stati Uniti.

Il tipo del MARE è il più comune in U.S.A., tuttavia, ma è stato isolato altri da tre paesi, vale a dire, Australia, Canada ed Islanda, indicante che le casse da U.S.A. erano state incluse là. Ciò egualmente è chiamata il clade di scoppio dello Stato del Washington. Gli altri genotipi di quattro discendenti sono stati limitati regionalmente.

Esaminando le mutazioni degli sforzi infettivi in quattro aree, i ricercatori hanno concluso che il tipo di m. si è sparso da Wuhan ad altre regioni in Cina prima del lockdown di Wuhan. L'esame delle 34 sequenze dai casi in anticipo di Wuhan ha mostrato due cluster, 30 che appartengono al tipo di m., ma con l'estesa diversità. I quattro rimanenti hanno formato un altro cluster dicircolazione. Quindi, a questa fase iniziale, c'erano 18 genotipi differenti fra le 34 sequenze.

In U.S.A., gli sforzi prevalenti hanno appartenuto ai tipi non-M., probabilmente da 12 casse incluse dalla provincia di Hubei. Questi, infatti, erano i casi più in anticipo riferiti in U.S.A., con ogni rappresentazione un genotipo distinto.

La metà dei casi degli Stati Uniti era tipo del MARE, mentre ~35% erano WE1. Indica che U.S.A. “ha resistito alla prima onda dell'importazione di caso dalla Cina ed alla seconda onda da Europa, che è coerente con lo studio recente COVID-19 sullo Stato del Washington.„ Fra i 32 pazienti sulle due navi da crociera, la grande principessa e la principessa del diamante, c'erano 25 genotipi differenti. Ciò indica che il virus subisce una mutazione rapido ed estesamente durante la trasmissione personale.

Sforzo dell'algoritmo di origine più accurato

I ricercatori hanno sviluppato uno sforzo dell'algoritmo (SOO) di origine per abbinare ogni genotipo al suo genoma dal profilo mutational. In paragone alla mutazione che ragruppa, questo approccio ha mostrato un accordo di 90%. “SOO rappresenta un approccio più accurato per definire i genotipi mentre prende soltanto in considerazione le mutazioni specifiche dei genotipi particolari con poca influenza dalle mutazioni casuali di resto.„

Facendo uso dello stesso approccio, hanno trovato che tre dei quattro clades principali di GISAID erano discendenti di WE1. Hanno stimato che uno di tre nucleotidi nel RNA virale avesse subito la mutazione durante i 12 mesi della pandemia.

La storia della pandemia

Hanno analizzato le 100 mutazioni principali ed hanno generato ad un diagramma di razza basato a stirpe. Questa storia comincia con un primo caso presunto, presunto essere un paziente con un genotipo ancestrale SARS-CoV-2 e postulato il 17 novembre 2019 per essere presente. Ciò piombo a più infezioni. Dal 1° gennaio 2020, il servizio di Huanan era basso bloccato e un tipo campioni da 19 m. del genoma è stato documentato.

Tuttavia, il tipo di m. già stava incubando nel servizio per le settimane, che rappresenta la vasta maggioranza dei genoma che appartengono al tipo di m. attualmente. Con l'espansione dello scoppio nella città di Wuhan at large, la città era basso bloccato il 23 gennaio 2020, con 80% dei genoma virali che sono del tipo di m. Tuttavia, il festival di sorgente già aveva richiesto l'esteso viaggio a e da Wuhan, piombo al cinese e poi allo scoppio globale di COVID-19.

Dal 7 aprile 2020, più di 80% dei casi universalmente erano tipo di m., ma a settembre, 70% appartenuto a WE1, tre clades, vale a dire, nel GR, il G ed il GH. L'aumento nel tipo di m. è continuato, componendo ~98% delle casse dal 25 dicembre, con quasi 90% che è causato dagli sforzi WE1.

L'importanza dello studio

I ricercatori concludono che a cominciare da un singolo incidente del superspreader, il tipo di m. esploso sopra il mondo, dopo alcune settimane iniziali in cui ha passato non riconosciuto ed incontrollato. Il tipo di m. ha acquistato due mutazioni concorrenti in primo luogo, con altre quattro mutazioni di definizione quello piombo all'emergenza degli sforzi WE1 e per concludere, gli altri tre che quello piombo allo sforzo WE1.1. La tariffa di evoluzione virale, alle ~27 sostituzioni all'anno, non è insolita, ma il meccanismo è ancora poco chiaro.

Dei due nuovi sforzi mutanti attirare molta attenzione, vale a dire, la mutazione puntiforme di D614G e la mutazione nel dominio dell'ricevitore-associazione, entrambe di N501Y nella proteina della punta, è probabilmente altamente ereditario confrontata allo sforzo ancestrale. Il precedente in primo luogo è stato documentato in Europa occidentale nel febbraio 2020 ed ora compone ~90% degli sforzi, mentre l'ultimo in primo luogo è stato trovato in New York il 21 aprile 2020 e compone soltanto 0,02% delle casse.

I ricercatori avvertono che questo studio non permette che le mutazioni neutrali siano distinte dalle mutazioni adattabili. Tuttavia, dicono, i genotipi di questo servire del virus da identificatori unici, contribuenti a rintracciare il reticolo della trasmissione del virus indietro ed a rivelare il suo reticolo di espansione in avanti. Precisano che il loro algoritmo può contribuire a correlare il genoma virale al genotipo, se conosciuto molto esattamente, allineante con il suo profilo di mutazione. I nuovi genotipi possono anche essere compresi in mentre sorgono più ulteriormente per migliorare la sua prestazione.

Questo studio non solo fornisce una finestra senza precedenti nella traiettoria globale della trasmissione di SARS-CoV-2 nella fase in anticipo, ma egualmente rivela i reticoli successivi di espansione della pandemia.„

L'ordinamento genomica su grande scala ha potuto quindi essere molto utile nel rintracciamento dei tali reticoli in uno scoppio causato da un nuovo agente patogeno, contribuente a sviluppare le contromisure rapide per contenerlo nelle aree più affettate.

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. Liji Thomas

Written by

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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