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La plate-forme phylogenomic neuve recense des régimes de recombinaison accrus dans SARS-CoV-2

Les chercheurs aux Etats-Unis, à l'Australie et au R-U ont développé une méthode nouvelle qui permet à l'ascendance évolutionnaire (phylogénie) du coronavirus 2 (SARS-CoV-2) de syndrôme respiratoire aigu sévère d'être largement recherchée des lignées recombinées.

Le virus SARS-CoV-2 est l'agent responsable de la pandémie COVID-19 actuelle qui continue à constituer un danger à la santé publique globale et à l'économie mondiale.

La recombinaison est un contributeur principal à la variation génétique qui se produit dans SARS-CoV-2. En combinant le matériel génétique de divers génomes, la recombinaison peut produire des ensembles nouveaux de mutations qui ont des effets phénotypiques potentiellement importants.

La pandémie COVID-19 a piloté un saut de pression sans précédent dans le séquençage du génome et le partage des informations d'agent pathogène. Malheureusement, ceci a mis en valeur les limitations des systèmes logiciels actuels, avec de grands ensembles de données génomiques souvent dépassant la capacité de plates-formes existantes et estropiant l'analyse en temps réel de la recombinaison virale.

Maintenant, les chercheurs de l'Université de Californie dans Santa Cruz, le campus de génome de Wellcome à Cambridge, le R-U, et l'université nationale australienne à Canberra ont développé une plate-forme Recombination Inference appelée utilisant les emplacements phylogénétiques (ONDULATIONS) qui peuvent rechercher l'arbre phylogénétique entier de SARS-CoV-2 et trouver la recombinaison les deux à l'intérieur et entre différentes lignées.

L'équipe a recensé 606 événements de recombinaison et a estimé qu'approximativement 2,7% des génomes SARS-CoV-2 ordonnancés ont l'ascendance recombinée.

Yatish Turkahia et collègues indiquent que pendant que les populations SARS-CoV-2 accumulent la diversité génétique et Co-infectent les hôtes qui hébergent l'autre substance des virus, la recombinaison jouera un rôle de plus en plus grand en produisant de la diversité génétique fonctionnelle.

Des « ONDULATIONS est pour cette raison portées en équilibre pour jouer un rôle primaire en trouvant des lignées recombinées nouvelles et mesurant leurs chocs sur la diversité génomique virale pendant que la pandémie progresse, » elles écrivent.

Une version de prétirage du rapport de recherche est procurable sur le serveur de bioRxiv*, alors que l'article subit l'inspection professionnelle.

La surveillance de la recombinaison est essentielle

La caractérisation précise et opportune de la recombinaison est critique à comprendre la phylogénie de SARS-CoV-2 dans des populations d'animal humain, des instruments aratoires, et sauvage.

Cependant, l'immense quantité de caractéristiques génomiques produites pendant la pandémie COVID-19 a accablé les plates-formes existantes d'analyse et a gêné l'analyse en temps réel de la recombinaison virale.

Les approches neuves pour trouver et caractériser les haplotypes recombinées de SARS-CoV-2 sont nécessaires pour évaluer des séquences variables neuves de génome aussi rapidement qu'elles deviennent procurables, dit Turakhia et collègues.

« Un tel retournement rapide est essentiel pour piloter un au courant et réaction coordonnée de santé publique aux variantes SARS-CoV-2 nouvelles, » ils écrivent.

Les ONDULATIONS recherche exhaustivement des améliorations optimales de parcimonie utilisant des emplacements partiels d
Les ONDULATIONS recherche exhaustivement des améliorations optimales de parcimonie utilisant des emplacements partiels d'intervalle. (a) : Une phylogénie avec 6 noeuds internes (marqués a-f), dans lesquels le noeud f est celui étant actuel vérifié en tant que recombiné putatif. La rayure initiale de parcimonie du noeud f est 4, selon l'alignement multiple de séquences en dessous de la phylogénie, qui manifeste la variation parmi des échantillons et des noeuds internes. Notez que les noeuds internes ne peuvent pas avoir des séquences correspondantes en réalité, mais déterminez la recombinaison utilisant les génomes héréditaires reconstruits. (Le BD) : Trois points de rupture donnés d'emplacements partiels sont montrés avec leurs rayures donnantes droit de parcimonie. Sites de repère de flèches qui augmentent la parcimonie de montant des deux emplacements partiels du F. La prévision partielle optimale d'emplacement et de point de rupture pour le noeud f est en le (c) central, avec un point de rupture après le site 9 et avec des emplacements partiels en tant qu'enfant de mêmes parents du noeud c et en tant que descendant du noeud D.

Que les chercheurs ont-ils fait ?

Maintenant, les chercheurs ont développé la méthode d'ONDULATIONS de roman, qui peut trouver la recombinaison dans des phylogénies d'universel-écaille.

« Notre mise en place considérable optimisée des ONDULATIONS lui permet de rechercher l'arbre phylogénétique entier et trouver la recombinaison à l'intérieur et entre les lignées SARS-CoV-2 sans a priori définir un ensemble de lignées ou clade-définir des mutations, » dites les chercheurs.

« C'est un avantage clé de notre approche relativement à d'autres méthodes qui satisfont à l'écaille des ensembles de données SARS-CoV-2 en réduisant l'espace de recherche pour des événements possibles de recombinaison. »

Les ondulations trouvées ont simulé des recombinants avec la sensibilité de 93% en juste 6,25 mn en travers d'une phylogénie globale contenant plus de 1,6 millions de séquences SARS-CoV-2.

L'équipe a recensé 606 seuls événements de recombinaison, pour lesquels le total combiné d'échantillons de descendant était 43.163.

Ceci signifie que cela environ 2,7% des échantillons du génome ont été impliqués pour appartenir aux lignées recombinées détectables.

Les chercheurs disent que puisque les événements de recombinaison qui se produisent entre les lignées virales génétiquement assimilées sont provocants pour trouver, on s'attend à ce que ce chiffre soit un underestimate potentiellement significatif de la fréquence générale de la recombinaison.

« L'estimation d'ONDULATIONS est conservateur susceptible en ce qui concerne la fréquence globale de la recombinaison dans la population SARS-CoV-2, » dit l'équipe.

« La protéine de pointe est un emplacement primaire de nouveauté fonctionnelle pour des lignées virales »

Les ONDULATIONS ont indiqué que les points de rupture de recombinaison se sont produits d'une façon disproportionnée dans la protéine de la pointe SARS-CoV-2 - la structure principale que le virus emploie pour gripper à et pour infecter des cellules.

« La protéine de pointe est un emplacement primaire de nouveauté fonctionnelle pour des lignées virales car elles s'adaptent à la boîte de vitesses dans et parmi les hôtes humains, » écrit Turakhia et collègues.

Les chercheurs disent que la découverte de l'excès d'événements de recombinaison autour de la pointe, ainsi que relativement les hauts niveaux des recombinants qui diffusent actuel, points culminants l'importance de surveiller l'évolution des lignées virales neuves utilisant des analyses en temps réel.

« Faciliter l'analyse en temps réel de la recombinaison parmi des dizaines de milliers de séquences SARS-CoV-2 neuves produit par de divers organismes de recherche mondiaux chaque jour, ONDULATIONS fournit une option pour évaluer la preuve pour l'ascendance de recombinaison dans tous les échantillons écrits par l'utilisateur en quelques minutes, » ils écrivent.

Les « ONDULATIONS ouvre, pour cette raison, la trappe pour l'analyse rapide de la recombinaison dans les populations fortement échantillonnées et en pleine évolution d'agent pathogène, ainsi que fournissant un outil pour l'enquête en temps réel sur les recombinants pendant une pandémie, » conclut l'équipe.

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:
Sally Robertson

Written by

Sally Robertson

Sally first developed an interest in medical communications when she took on the role of Journal Development Editor for BioMed Central (BMC), after having graduated with a degree in biomedical science from Greenwich University.

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