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Estudo comparativo do ‐ SARS do SARS, do MERS, do BASTÃO, e do SARS-CoV-2

Os cientistas encontraram que diversos vírus que pertencem à família de Coronaviridae podem contaminar uma vasta gama de anfitriões, incluindo pássaros, seres humanos, e outros mamíferos. Estes vírus único-são encalhados, positivo-sentido, os vírus do RNA cujo o tamanho varia entre o kb 27-32. São divididos em quatro categorias, a saber, em alfa, em beta, delta, e gama.

O coronavirus 2 da Síndrome Respiratória Aguda Grave (SARS-CoV-2), o agente causal da pandemia em curso da doença 2019 do coronavirus (COVID-19), e foram identificados primeiramente na província de Wuhan de China em dezembro de 2019. Devido a suas infectividade e taxa de mortalidade altas, a Organização Mundial de Saúde anunciou COVID-19 para ser uma pandemia o 11 de março de 2020.

Porque os vírus se submetem à mutação genomic, é primeiro importante identificar o local transformando-se para a revelação vacinal. Diversas análises árvore-baseadas filogenéticas foram conduzidas para compreender o relacionamento evolucionário de SARS-CoV-2 com outros beta coronaviruses. Um estudo precedente construiu uma árvore filogenética e revelou que a seqüência genomic de SARS-CoV-2 é 88% idêntico com Bastão-CoV. Em um outro estudo, os cientistas isolaram ao redor 70 seqüências SARS-CoV-2 genomic dos pacientes COVID-19 e estudaram o gene da glicoproteína do ponto. Este estudo igualmente relatou que o vírus BetaCoV-bat-Yunnan-RaTG13-2013 é quase idêntico a SARS-CoV-2.

Mesmo que um estudo comparativo nas seqüências genomic dos SARS-CoV, do MERS-CoV, e do SARS-CoV-2 esteja disponível, haja uma diferença na pesquisa com respeito à comparação entre quatro tipos dos coronaviruses, a saber, SARS-CoV, MERS-CoV, Bastão-CoV, e SARS-CoV-2. Um estudo novo, que tratasse a comparação genomic entre a seqüência dos quatro tipos acima-indicados de coronaviruses, foi publicado no jornal da virologia médica. Este estudo utilizou os sinais genéticos múltiplos, incluindo os únicos polimorfismo do nucleotide (SNPs), a filogenia da seqüência do inteiro-genoma, as mutações nas proteínas, e os microsatellites. Estes foram comparados com a seqüência genomic da referência SARS-CoV-2 que é sabida como a tensão de Wuhan (Wuhan-Wu-Eu). Todas as seqüências foram obtidas do NCBI Genbank.

Os SARS-CoV, o MERS-CoV, e as seqüências SARS-CoV-2 foram obtidos de homo sapiens (host), quando as seqüências do Bastão-CoV foram recolhidas de oito tipos diferentes de bastões. Os resultados deste estudo são descritos abaixo.

Análise filogenética

Para a análise filogenética da seqüência diferente dos coronaviruses, uma aproximação da probabilidade máxima com 1000 valores amarrados foi usada. A análise filogenética revelou linhagens diferentes dos coronaviruses. A análise filogenética genoma-baseada todo mostrou MERS-CoV para pertencer à espécie do outgroup quando os outros três foram classificados como a espécie do ingroup. Dentro do ingroup, duas linhagens foram encontradas, a saber, uma linhagem SARS-CoV-2 consistindo e um outro SARS-CoV e Bastão-CoV consistindo. Os ramos da árvore filogenética indicaram que os SARS-CoV tinham divergido muito cedo do Bastão-CoV. A árvore igualmente revelou uma divergência independente de SARS-CoV-2 do Bastão-CoV. A filogenia igualmente mostrou SARS-CoV-2 para ser mais estreitamente relacionada com Bastão-CoV e SARS-CoV do que o MERS-CoV. O software de Simplot foi usado para visualizar o lote da similaridade entre as quatro espécies selecionadas. Revelou a homologia de ao redor 98% do Bastão-CoV com a seqüência da referência, isto é, a mancha de Wuhan de SARS-CoV-2. Contudo, a similaridade de 92% foi obtida entre SARS-CoV e seqüência da referência, e similaridade de 58% entre MERS-CoV e a tensão de Wuhan.

Análise de variações genéticas

Uma análise variação-baseada mostrou que o genoma de MERS-CoV diferiu da tensão da referência de Wuhan em 134,21 locais, o Bastãoque o genoma diferiu em 136,72 locais, o genoma SARS-CoV diferiu em 26,64 locais, e o genoma SARS-CoV-2 diferiu em 0,66 locais. Adicionalmente, o estudo actual igualmente revelou que a probabilidade das mutações nos locais missense de MERS-CoV e de SARS-CoV-2 é mais alta comparada aos SARS-CoV e ao Bastão-CoV. Isto é devido ao número reduzido de variações missense nos SARS-CoV e no Bastão-CoV, que ocorreu devido à pressão da selecção em locais missense.

O número de mutações na proteína do ponto (s), proteína de envelope (e), proteína da membrana (M), proteína de Nucleocapsid (N), e proteínas estruturais foi calculado. O SNPs foi filtrado de S, M, E, e as regiões do gene de N por um pitão script. Os genes de S, de M, de E, e de N revelaram a presença de um número variado de SNPs. A ferramenta em linha de Multialin foi usada para detectar as similaridades entre quatro coronaviruses selecionados para o estudo actual.

Análise de Microsatellite  

A análise de Microsatellite é usada para determinar as seqüências repetitivas no genoma. Estas seqüências têm um impacto significativo no início das doenças e de sua evolução. Neste estudo, a análise do microsatellite foi executada usando ferramentas em linha de IMEX (extractor imperfeito de Microsatellite) e de FMSD (descoberta rápida de Microsatellite). Nenhuma presença significativa de microsatellite foi encontrada usar IMEX. Contudo, FMSD revelou a presença de mais microsatellite em MERS-CoV. O genoma SARS-CoV-2 mostrou a presença da incidência a maior de microsatellites compostos.

Em resumo, a análise filogenética da árvore mostrou que SARS-CoV-2 é Bastão-CoV estreitamente relacionado, e seu parente segundo-mais próximo é SARS-CoV. Todas as tensões de MERS-CoV mostraram a relação longe do ponto de origem a SARS-CoV-2. Na análise de variações genéticas, mais mutações foram encontradas em MERS-CoV compararam aos SARS-CoV e ao Bastão-CoV. A análise filogenética, estudo da variação genética, multisequence, e a análise do microsatellite, mostrou que o bastão é o anfitrião nativo de SARS-CoV-2. Adicionalmente, igualmente concluiu que o Bastão-CoV é estreitamente relacionado a SARS-CoV-2. Há uma possibilidade da presença de um anfitrião intermediário para iniciar a transmissão de COVID-19 do BASTÃO aos seres humanos. Contudo, mais pesquisa é exigida validar esta suposição. A ferramenta de FMSD revelou que os SARS-CoV estão associados mais pròxima com o SARS-CoV-2 do que o Bastão-CoV.

Journal reference:
  • Rehman, A. H. et al. (2021). Comprehensive Comparative Genomic and Microsatellite Analysis of SARS, MERS, BAT‐SARS and COVID‐19 Coronaviruses. Journal of Medical Virology, https://doi.org/10.1002/jmv.26974, https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jmv.26974
Dr. Priyom Bose

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Dr. Priyom Bose

Priyom holds a Ph.D. in Plant Biology and Biotechnology from the University of Madras, India. She is an active researcher and an experienced science writer. Priyom has also co-authored several original research articles that have been published in reputed peer-reviewed journals. She is also an avid reader and an amateur photographer.

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