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SARS-CoV-2 reprogramme le réseau chromatique d'hôte pour induire le dysfonctionnement immunisé

Une étude récente entreprise au centre de la Science d'Université du Texas, Houston, aux Etats-Unis, a indiqué que lors de l'infection, le coronavirus 2 (SARS-CoV-2) de syndrôme respiratoire aigu sévère modifie l'architecture de chromatine d'hôte pour supprimer les gènes interféron-sensibles antiviraux et pour augmenter les gènes inflammatoires. L'étude est actuellement disponible sur le serveur de prétirage de bioRxiv*.

Étude : SARS-CoV-2 restructure l
Étude : SARS-CoV-2 restructure l'architecture de chromatine d'hôte. Crédit d'image : Design_Cells/Shutterstock

Mouvement propre

SARS-CoV-2, l'agent pathogène causal de la maladie 2019 (COVID-19) de coronavirus, est enveloppé, positif-sens, virus ARN monocatenaire ce principalement des cellules épithéliales de crises dans les voies respiratoires humaines. De la perspective de l'évolution virale, il est réputé que les mutations apparaissant en protéine de la pointe SARS-CoV-2 sous la pression positive de choix soient principalement responsables d'augmenter la forme physique virale dans des cellules hôte. Cependant, il est également important de comprendre comment SARS-CoV-2 module le réseau de chromatine d'hôte pour faciliter l'évasion immunisée et pour induire des conséquences cliniques persistantes.

Le réseau mammifère entier de chromatine contient plusieurs couches d'architectures, y compris des compartiments d'A/B, des domaines de association topologiques (TADs), et des boucles de chromatine, qui règlent collectivement des fonctionnements nucléaires indispensables, réglage y compris la transcription des gènes, la réplication, la recombinaison, et d'ADN dégâts.

Dans l'étude actuelle, les scientifiques ont vérifié comment SARS-CoV-2 affecte l'architecture en trois dimensions de chromatine de l'hôte pour améliorer la forme physique immunisée. Ils ont évalué la modification de chromatine d'hôte en enzyme de conversion de l'angiotensine 2 (ACE2) - exprimant les cellules épithéliales alvéolaires humaines qui étaient infectées avec SARS-CoV-2.

Observations importantes

En conduisant in situ Salut-c, les scientifiques ont trouvé par paires et ont mesuré les interactions entre les régions de chromosome en travers du génome entier en cellules infectées par le virus et moquerie-infectées (de contrôle). Les découvertes ont indiqué un changement sensiblement répandu de l'architecture chromatique en cellules de SARS-CoV-2-infected, avec la déréglementation la plus élevée dans des interactions chromatiques interurbaines. Avec l'analyse approfondie, les scientifiques ont observé que des domaines de chromatine sont fréquemment affaiblis, et des boucles de chromatine sont fréquemment déréglées. D'ailleurs, au niveau intra-chromosomique, elles ont observé une réduction globale des interactions de chromatine de court distance et une augmentation de la distance longue mi et des interactions extrêmement interurbaines. De même, au niveau inter-chromosomique, elles ont observé une interaction transport-chromosomique accrue. Collectivement, ces observations indiquent le changement de SARS-CoV-2-induced de compartimentage chromatique.

Concernant la chromatine le compartimentage déserte, elles a noté une réduction globale de compartiment d'A et Un--b à la commutation, avec 30% de régions génomique montrant la réduction ou le changement compartimentée. En évaluant des caractéristiques epigenomic des régions susceptibles de l'altération compartimentée, elles ont observé que les compartiments d'A et de B détruisent l'identité et commutent entre eux.

Reprogrammation d'Epigenomic

Pour comprendre le mécanisme de l'altération compartimentée, les scientifiques ont conduit Frite-Seq des modifications actives et répressives d'histone comme ces modifications sont enrichies en compartiments d'A et de B, respectivement. Intéressant, ils ont observé que bien que général les modifications sont demeurées intact après infection, il y avait une réduction significative de H3K27ac, qui est un repère actif d'histone lié à une activation transcriptionnelle plus élevée.

Simultanément, ils ont observé une augmentation modérée des repères récessifs d'histone, y compris H3K9me3, après l'infection. D'une manière primordiale, ils ont observé une corrélation significative entre l'affaiblissement du compartiment d'A et la réduction du repère actif d'histone. Collectivement, les découvertes indiquent que SARS-CoV-2 induit des défectuosités de compartimentage en reprogrammant la modification de chromatine.

Intra-TAD interactions

Concernant d'autres structures chromatiques, les scientifiques ont observé une réduction globale des cis-interactions dans TADs (intra-TAD interactions) après infection, qui a été accompagnée par intact ou a augmenté des cis-interactions en dehors de TADs. Cependant, ces modifications n'ont pas été associées à une perte d'identité de TAD. Pour comprendre la base d'intra-TAD interactions réduites, elles ont évalué le grippement de chromatine de deux organisateurs principaux de TAD, à savoir CTCF et cohésion. Les découvertes ont indiqué qu'un épuisement drastique de cohésion d'intra-TAD régions est principalement responsable de l'affaiblissement des interactions. Concernant les changements épigénétiques de TADs virus-sensible, elles ont recensé cela après l'infection, une admission de H3K9me3 est associée à l'épuisement de cohésion et à la réduction suivante d'intra-TAD interactions.            

chocs Immuno-pathologiques de la reprogrammation de chromatine

Deux changements immuno-pathologiques importants observés des patients COVID-19 sévères comprennent la réaction retardée ou supprimée d'interféron de type 1 et l'inflammation excessive. Dans cette étude, les scientifiques ont développé les plans en trois dimensions de génome et d'epigenome. Ils ont observé que l'infection SARS-CoV-2 a entraîné l'élimination transcriptionnelle des gènes de type 1 et des détecteurs antiviraux interféron-sensibles de virus en changeant remarquablement des interactions d'activité et d'amplificateur-promoteur d'amplificateur. D'ailleurs, ils ont remarqué que SARS-CoV-2 a entraîné l'admission transcriptionnelle des gènes inflammatoires par seulement et de manière significative augmentant le repère H3K9me3 à leurs promoteurs.

Signification d'étude

L'étude met en valeur un mécanisme potentiel de la reprogrammation de SARS-CoV-2-mediated du réseau de chromatine d'hôte et de son choc sur les caractéristiques immuno-pathologiques de COVID-19. Les découvertes d'étude fournissent un circuit nouveau pour caractériser davantage des chocs epigenomic persistants de l'infection SARS-CoV-2.

avis *Important

le bioRxiv publie les états scientifiques préliminaires qui pair-ne sont pas observés et ne devraient pas, en conséquence, être considérés comme concluants, guident la pratique clinique/comportement relatif à la santé, ou traité en tant qu'information déterminée.

Journal reference:
Dr. Sanchari Sinha Dutta

Written by

Dr. Sanchari Sinha Dutta

Dr. Sanchari Sinha Dutta is a science communicator who believes in spreading the power of science in every corner of the world. She has a Bachelor of Science (B.Sc.) degree and a Master's of Science (M.Sc.) in biology and human physiology. Following her Master's degree, Sanchari went on to study a Ph.D. in human physiology. She has authored more than 10 original research articles, all of which have been published in world renowned international journals.

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