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As variações SARS-CoV-2 emergentes contêm as mutações que interferem com arranjar em seqüência genomic

Enquanto o coronavirus 2 da Síndrome Respiratória Aguda Grave (SARS-CoV-2) começou seu março mortal através do mundo ao fim de 2019, começando a pandemia da doença 2019 do coronavirus (COVID-19), a retenção viral foi o foco preliminar junto com o tratamento da doença sintomático.

A fiscalização Genomic jogou um papel principal na identificação adiantada das variações emergentes do interesse (VOCs) que ameaçam provocar ressurgências da infecção nas áreas com algum grau de controle. Este VOCs contem as mutações que podem permitir o vírus de escapar a neutralização por anticorpos a outras tensões ou de iludir a resposta imune. Outras mutações podem aumentar a infectividade viral ou o transmissibility.

Este trabalho é dependente da associação de seqüências do inteiro-genoma do mundo inteiro. Um estudo recente por pesquisadores em Canadá mostra como as mutações em linhagens recentemente emergentes de SARS-CoV-2 podem interromper o processo arranjando em seqüência e assim interferir com esta área de pesquisa importante. A equipe liberou seus resultados como uma pré-impressão no server do medRxiv*.

Fundo

Arranjar em seqüência Genomic é baseado no uso do material genético viral amplificado, ou no ácido ribonucléico (RNA), dos espécimes clínicos. A amplificação é necessária porque as concentrações de RNA viral em tais amostras são muito baixas.

O processo usado tipicamente para a amplificação é baseado no amplicon que arranja em seqüência, usando as reacções em cadeia múltiplas da polimerase (PCR) executadas paralelamente. Cada um usa um grupo diferente de primeiras demão, ou de bits do RNA, que se ajustam fora do processo de síntese do RNA.

Cada primeira demão deve ligar a sua região complementar no RNA viral, um pouco como os dois lados de um zíper que engrena junto. Provocam então a síntese do RNA complementar da costa do molde.

As primeiras demão são usadas em pares e desconcertadas através do genoma inteiro, esperando amplificar a costa inteira do RNA do vírus. Contudo, as mutações nas tensões mais novas podem desestabilizar a ligação entre a primeira demão e o RNA do molde, danificando seu desempenho.

As diferenças resultantes na cobertura do genoma reduzem o número dos genomas SARS-CoV-2 completos de alta qualidade.

Que estimulou esta pesquisa?

Por exemplo, o Columbia Britânica centra-se para partes faltantes encontradas públicas do laboratório da saúde do controlo de enfermidades (BCCDC PHL) através de três amplicons que cobriram partes do ORF viral (quadro de leitura aberto) 1a e o gene do ponto em seu arranjar em seqüência de tensões locais de P.1 SARS-CoV-2 pelo esquema livrado do amplicon.

No estudo actual, do Columbia Britânica (BC), Canadá, os investigador explorou as razões, centrando-se sobre o desempenho deste esquema que usa amplicons de 1.200 pares baixos (bp) para arranjar em seqüência o genoma viral. Supor que estas diferenças eram devido à falha da primeira demão devido às mutações na variação P.1.

Analisaram as seqüências P.1 locais obtidas pelo BCCDC PHL antes do 7 de abril de 2021, assim como aqueles transferiram ficheiros pela rede à base de dados SARS-CoV-2 mundial chamada GISAID (iniciativa global para compartilhar de todos os dados da gripe). Encontraram que mais de 98% das seqüências mostrou três variações no local da primeira demão.

Interessante, as variações da primeira demão estavam nos mesmos amplicons que não amplificaram com o esquema livrado da primeira demão. Estes eram o amplicon 21, 24 e 25.

As variações da primeira demão criam más combinações com o RNA do molde

No primeiro, o amplicon 21, duas más combinações foi encontrado entre a primeira demão e o RNA variante, uma no 3' a extremidade, que é importante para a síntese do RNA. Em conseqüência, este amplicon foi afectado o mais severamente em termos da profundidade da cobertura ou o número de lê.

Outros dois amplicons contiveram únicas más combinações com as primeiras demão, mas ambos eram mais próximos o 5' extremidade da costa do RNA. Esta observação ordena para fora a interferência óbvia com a síntese do RNA que é considerada com a má combinação do amplicon 21, significando que outras explicações, posição de functionamento não baseado apenas, devem ser procuradas das observações empíricas.

Restaurando a complementaridade

Os pesquisadores projectaram primeiras demão suplementar as primeiras demão livradas, baseando as nas variações que tinham encontrado durante sua análise. Estes foram adicionados então às associações livradas da primeira demão na mesma concentração de molar, que aumentou a profundidade média da cobertura para o amplicon 21 e 25 aos níveis conseguidos com linhagem non-P.1.

A profundidade da cobertura de Amplicon 25 melhorou, embora a um tanto pouca extensão, quando a mistura foi cravada com uma concentração de molar de quatro vezes mais alta da primeira demão nova.

Estes resultados foram combinados aos mesmos espécimes arranjados em seqüência pela associação livrada não-cravada da primeira demão para assegurar-se de que ponto-de primeiras demão permitisse que outros amplicons estivessem arranjados em seqüência com a mesma profundidade da cobertura. O mesmo era verdadeiro das linhagens non-P.1.

Mutações difundidas da primeira demão

Os pesquisadores exploraram então o efeito das mutações em todo VOCs actualmente de circulação restante, incluindo B.1.1.7, B.1.351, P.1, e B.1.617, usando a associação livrada da primeira demão e a associação ÁRCTICA da primeira demão (v.3). Descobriram que ambos os esquemas mostrados danificaram o desempenho devido a nenhumas menos de 46 variações em locais da primeira demão.

Destes, de 34 afetados o ÁRCTICO, e de 12 o protocolo livrado. O efeito maior no anterior é provavelmente porque usa amplicons menores, que significa que mais primeiras demão são macacão necessário para amplificar o genoma inteiro. Este é uns rompimentos mutação-induzidos mais inclinados de arranjar em seqüência.

Uns amplicons mais longos reduzem o efeito de mutações individuais do local da primeira demão, mas se um é afetado, um estiramento maior do genoma é afetado. Assim, os profissionais - e - contra de um esquema da primeira demão devem ser mantidos na mente ao amplificar bits do RNA viral.

Havia cinco variações que afetam arranjar em seqüência da linhagem B.1.1.7, nove para o VOC B.1.351, quando B.1.617+ e as linhagens P.1 mostraram 16 variações da primeira demão. Muitas destas variações dominaram sua linhagem, como mostrado pelo facto que com os 12 deles, 90% dos isolados arranjados em seqüência para essa linhagem conteve a variação do interesse.

Que são as implicações?

O estudo mostra a natureza crucial dos efeitos produzidos por mutações no local da primeira demão durante um protocolo da amplificação. Isto significa que umas linhagens mais novas devem ser seguidas para identificar tais mutações.

Como parte deste processo, os efeitos reais das variações da primeira demão devem ser validados com base em dados do laboratório.

Pelo uso de um programa já disponível da bioinformática, os pesquisadores podiam descobrir a presença de três mutações que estam presente em uma proporção substancial da linhagem P.1. Podiam igualmente corrigir parcialmente as diferenças na profundidade da cobertura da seqüência cravando em primeiras demão do desenhista.

Usando o mesmo programa de PCR_strainer, igualmente encontraram um grande número variações da primeira demão que interrompem estes protocolos arranjando em seqüência de uso geral e são encontradas em muitos VOCs de circulação.

A equipe conclui:

Nossos resultados sugerem que as actualizações extensivas para amplicon amplamente utilizado que arranja em seqüência esquemas sejam necessárias imediatamente, e que os esquemas da primeira demão terão que evoluir ao lado de SARS-CoV-2. A longo prazo, nossa combinação de análise de PCR_strainer e de validação do laboratório fornece uma aproximação útil mantendo os protocolos SARS-CoV-2 arranjando em seqüência clínicos.”

observação *Important

o medRxiv 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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