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Genoma em grande escala que arranja em seqüência mostras como SARS-CoV-2 se transformou

Desde o início da pandemia do coronavirus 2 da Síndrome Respiratória Aguda Grave (SARS-CoV-2), que está varrendo o mundo inteiro, os cientistas têm arranjado em seqüência o genoma do RNA do vírus.

O genoma do vírus submeteu-se às mudanças numerosas e freqüentes, que conduziram a primeira uma, e então a uma outra tensão viral que torna-se dominante em alguns países e agora no mundo sobre. Um estudo novo publicado no bioRxiv* do server da pré-impressão descreve os resultados de arranjar em seqüência genomic do vírus, que pode ajudar a seguir as rotas de transmissão do vírus de pessoal, e de um país a outro.

O original que arranja em seqüência resultados mostrou que o genoma viral era muito similar a dois outro SARS-como os coronaviruses derivados originalmente dos bastões, a saber, do RaTG13 e do RmYN02, ambos da província de Yunnan de China. A descida de seguimento de SARS-CoV-2 confirmou sua identidade próxima com estes vírus e igualmente mostrou que ele para ser diferente dos coronaviruses mais adiantados, do coronavirus da Síndrome Respiratória Aguda Grave (SARS-CoV), e do coronavirus respiratório da síndrome de Médio Oriente (MERS-CoV). Alguns cientistas pensam que o vírus actual pôde ser descido de uma das variações do bastão através de um anfitrião intermediário.

O estudo actual focalizado sobre sobre 4.000 seqüências completos do genoma viral recuperado da iniciativa global para compartilhar de toda a base de dados de EpiFlu dos dados da gripe (GISAID), geralmente. Contudo, 11 veio de uma base de dados chinesa. As seqüências foram transferidas ficheiros pela rede sobre 14 semanas desde o início da manifestação de Wuhan. Os pesquisadores olharam as mutações para caracterizar os genótipo.

Igualmente analisaram outros ~2,61,000 genomas recolhidos global sobre os 12 meses desde que a pandemia começou. Isto compreende todos os genomas na base de dados.

Genótipo principais identificados no estudo. (a) Aglomeração Unsupervised do mutaion de todas as amostras. As mutações chamadas concurently pelo menos de 5 amostras eram incluídas. 11 perfis principais distintivos da mutação foram identificados basearam em ramos de árvore de aglomeração e foram nomeados baseado principalmente nos lugar geográficos de onde um determinado genótipo foi relatado inicialmente ou principalmente. Os códigos de país de duas letras do ISO foram usados para indicar os países associados com os perfis da mutação (como mostrado na barra de mais baixa cor). A barra de cor superior demonstra a homogeneidade genotypic dentro de cada ramo de árvore de aglomeração. (b) Carta da pedigree de genótipo principais. Na combinação de aglomeração da mutação e de informação epidemiológica disponível, 11 genótipo principais distintivos foram caracterizados e a carta da pedigree demonstrou o relacionamento de cada genótipo. Os genótipo da princesa do diamante e da princesa grande derivadas do tipo e do MAR de M dactilografam respectivamente, foram indicados com as setas tracejadas.
Genótipo principais identificados no estudo. (a) Aglomeração Unsupervised do mutaion de todas as amostras. As mutações chamadas concurently pelo menos de 5 amostras eram incluídas. 11 perfis principais distintivos da mutação foram identificados basearam em ramos de árvore de aglomeração e foram nomeados baseado principalmente nos lugar geográficos de onde um determinado genótipo foi relatado inicialmente ou principalmente. Os códigos de país de duas letras do ISO foram usados para indicar os países associados com os perfis da mutação (como mostrado na barra de mais baixa cor). A barra de cor superior demonstra a homogeneidade genotypic dentro de cada ramo de árvore de aglomeração. (b) Carta da pedigree de genótipo principais. Na combinação de aglomeração da mutação e de informação epidemiológica disponível, 11 genótipo principais distintivos foram caracterizados e a carta da pedigree demonstrou o relacionamento de cada genótipo. Os genótipo da princesa do diamante e da princesa grande derivadas do tipo e do MAR de M dactilografam respectivamente, foram indicados com as setas tracejadas.

Superspreaders introduziu genótipo distintos

Os pesquisadores podiam identificar os genótipo distintos baseados em como determinadas mutações comuns eram. Isto ajudou superspreaders do traço desde que deram forma à pandemia em grande parte. Estes indivíduos passaram em genótipo específicos com determinadas mutações altamente predominantes. Uma única introdução de tais genótipo conduziu a uma manifestação de infecção, aumentando a evolução com propagação.

Entre estas seqüências genomic do superspreader, o tipo variação de M esclarecida sobre 80% das seqüências no estudo. De suas avaliações da taxa prevista de substituições no genoma, os pesquisadores concluem que este pode ser chamado um efeito verdadeiro do fundador um pouco do que sendo devido a muitos genomas superspreading idênticos.

Seis genótipo do descendente

Encontraram seis genótipo do descendente que foram derivados directamente da tensão ancestral através das mutações características. O genótipo o mais predominante entre estes era o tipo WE1, definido por quatro mutações. Três das quatro mutações de definição da tensão WE1 foram encontradas em três amostras adiantadas recolhidas em janeiro de 2020. Entre os genomas WE1, 70% veio de Europa ocidental (o Reino Unido, de Islândia, de Bélgica, de França, e dos Países Baixos, talvez pelo tráfego através das beiras. Igualmente compo ~35% das caixas nos E.U.

O tipo do MAR é o mais comum nos EUA, contudo, mas foi isolado outros de três países, a saber, Austrália, Canadá, e Islândia, indicando que as caixas dos EUA tinham sido importadas lá. Isto é chamado igualmente o clade da manifestação do estado de Washington. Os outros genótipo de quatro descendentes foram limitados regionalmente.

Olhando as mutações das tensões infecciosos em quatro áreas, os pesquisadores concluíram que o tipo de M espalhou de Wuhan a outras regiões em China antes do lockdown de Wuhan. Examinar 34 seqüências dos exemplos adiantados de Wuhan mostrou dois conjuntos, 30 que pertencem ao tipo de M, mas com diversidade extensiva. Os quatro permanecendo formaram um outro conjunto decirculação. Assim, nesta fase inicial, havia 18 genótipo diferentes entre as 34 seqüências.

Nos EUA, as tensões predominantes pertenceram aos tipos do non-M, provavelmente de 12 caixas importadas da província de Hubei. Estes, de facto, eram os casos os mais adiantados relatados nos EUA, com cada exibição um genótipo distinto.

A metade dos exemplos dos E.U. era tipo do MAR, quando ~35% eram WE1. Indica que os EUA “resistiram a primeira onda da importação do caso de China e a segunda onda de Europa, que é consistente com o estudo COVID-19 recente do estado de Washington.” Entre os 32 pacientes nos dois navios de cruzeiros, princesa grande e princesa do diamante, havia 25 genótipo diferentes. Isto indica que o vírus se transforma ràpida e extensivamente durante a transmissão pessoal.

Tensão do algoritmo da origem mais exacta

Os pesquisadores desenvolveram uma tensão do algoritmo (SOO) da origem para combinar cada genótipo a seu genoma pelo perfil mutational. Quando comparada com a mutação que aglomera-se, esta aproximação mostrou um acordo de 90%. “SOO representa uma aproximação mais exacta para definir genótipo enquanto toma somente na consideração as mutações específicas dos genótipo particulares com pouca influência das mutações aleatórias do resto.”

Usando a mesma aproximação, encontraram que três dos quatro clades superiores de GISAID eram descendentes de WE1. Calcularam que um de três nucleotides no RNA viral se tinha submetido à mutação sobre os 12 meses da pandemia.

A história da pandemia

Analisaram as 100 mutações superiores e geraram uma carta linhagem-baseada da pedigree. Esta história começa com um primeiro caso putativo, suposto ser um paciente com um genótipo SARS-CoV-2 ancestral, e postulado estar presente o 17 de novembro de 2019. Isto conduziu a mais infecções. Daqui até o 1º de janeiro de 2020, o mercado de Huanan era pena fechado, e o tipo amostras de 19 M do genoma foi documentado.

Contudo, o tipo de M tem incubado já no mercado por semanas, que esclarece a grande maioria dos genomas que pertencem ao tipo de M neste tempo. Com a expansão da manifestação na cidade de Wuhan at large, a cidade era pena fechado o 23 de janeiro de 2020, com os 80% dos genomas virais que são do tipo de M. Contudo, o festival de mola tinha alertado já o curso extensivo a e de Wuhan, conduzindo ao chinês e então à manifestação global de COVID-19.

Daqui até o 7 de abril de 2020, mais de 80% dos casos no mundo inteiro eram tipo de M, mas em setembro, 70% pertencido a WE1, em três clades, a saber, em GR, em G, e em GH. A elevação no tipo de M continuou, compo ~98% das caixas daqui até o 25 de dezembro, com o quase 90% que estão sendo causados pelas tensões WE1.

A importância do estudo

Os pesquisadores concluem que começando com um único incidente do superspreader, o tipo de M explodido sobre o mundo, depois de algumas semanas iniciais em que passou não reconhecido e descontrolado. O tipo de M adquiriu duas mutações simultâneas primeiramente, com outras quatro mutações de definição aquele conduziu à emergência das tensões WE1, e finalmente, uns outros três que isso conduziu à tensão WE1.1. A taxa de evolução viral, em ~27 substituições pelo ano, não é incomum, mas o mecanismo é ainda obscuro.

Das duas tensões novas do mutante atrair muita atenção, a saber, a mutação de ponto de D614G e a mutação no domínio receptor-obrigatório, ambos de N501Y na proteína do ponto, é provavelmente altamente transmissível comparada à tensão ancestral. O anterior foi documentado primeiramente em Europa ocidental em fevereiro de 2020 e compo agora ~90% das tensões, quando o último foi encontrado primeiramente em New York City o 21 de abril de 2020, e compo somente 0,02% das caixas.

Os pesquisadores advertem que este estudo não permite que as mutações neutras estejam distinguidas das mutações adaptáveis. Contudo, dizem, os genótipo deste saque do vírus como identificadores originais, ajudando a seguir para trás o teste padrão da transmissão do vírus e a revelar para a frente seu teste padrão da expansão. Indicam que seu algoritmo pode ajudar a correlacionar o genoma viral ao genótipo, se conhecido, muito exactamente, alinhando com seu perfil da mutação. Os genótipo novos podem igualmente ser incorporados nele enquanto elevaram para melhorar mais seu desempenho.

Este estudo fornece não somente um indicador inaudito na trajectória global da transmissão de SARS-CoV-2 na fase adiantada, mas igualmente revela os testes padrões subseqüentes da expansão da pandemia.”

Arranjar em seqüência genomic em grande escala podia conseqüentemente ser muito útil em seguir tais testes padrões em uma manifestação causada por um micróbio patogénico novo, ajudando a desenvolver medidas defensivas rápidas para contê-lo nas áreas da ruim-batida.

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. 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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