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La nuova piattaforma phylogenomic identifica le tariffe di ricombinazione aumentate in SARS-CoV-2

I ricercatori negli Stati Uniti, in Australia e nel Regno Unito hanno messo a punto un metodo novello che permette all'ascendenza evolutiva (filogenesi) del coronavirus 2 (SARS-CoV-2) di sindrome respiratorio acuto severo di essere cercato completamente gli stirpi recombinanti.

Il virus SARS-CoV-2 è l'agente responsabile della pandemia in corso COVID-19 che continua a rappresentare una minaccia alla salute pubblica globale ed all'economia mondiale.

La ricombinazione è un contributore chiave alla variazione genetica che si presenta in SARS-CoV-2. Combinando il materiale genetico dai diversi genoma, la ricombinazione può generare gli insiemi novelli delle mutazioni che hanno effetti fenotipici potenzialmente importanti.

La pandemia COVID-19 ha guidato un impulso senza precedenti nel sequenziamento del genoma ed in condivisione di dati dell'agente patogeno. Purtroppo, questo ha evidenziato le limitazioni dei sistemi di software correnti, con i grandi gruppi di dati genomica che superano la capacità delle piattaforme esistenti e che paralizzano spesso l'analisi in tempo reale della ricombinazione virale.

Ora, i ricercatori dall'università di California in Santa Cruz, la città universitaria del genoma di Wellcome a Cambridge, il Regno Unito e l'Australian National University a Canberra hanno sviluppato una piattaforma chiamata Recombination Inference facendo uso dei collocamenti filogenetici (ONDULAZIONI) che possono cercare l'intero albero filogenetico di SARS-CoV-2 ed individuare la ricombinazione entrambe in seno e tra gli stirpi differenti.

Il gruppo ha identificato 606 eventi di ricombinazione ed ha stimato che circa 2,7% dei genoma SARS-CoV-2 ordinati avessero ascendenza recombinante.

Yatish Turkahia e colleghi dice che mentre le popolazioni SARS-CoV-2 accumulano la diversità genetica e co-infettano i host che harbor altre specie di virus, la ricombinazione svolgerà un ruolo sempre più grande nella generazione della diversità genetica funzionale.

“le ONDULAZIONI è quindi sospese svolgere un ruolo primario nella rilevazione degli stirpi recombinanti novelli e quantificando i loro impatti su diversità genomica virale poichè la pandemia progredisce,„ scrivono.

Una versione della pubblicazione preliminare della pubblicazione è disponibile sul " server " del bioRxiv*, mentre l'articolo subisce la revisione tra pari.

Il video della ricombinazione è essenziale

La caratterizzazione accurata e tempestiva della ricombinazione è critica a capire la filogenesi di SARS-CoV-2 nelle popolazioni umane, agricole e dell'animale selvatico.

Tuttavia, la grande quantità di dati genomica generati durante la pandemia COVID-19 ha sopraffatto le piattaforme attuali dell'analisi ed ha ostacolato l'analisi in tempo reale della ricombinazione virale.

I nuovi approcci per la rilevazione e la caratterizzazione degli aplotipi recombinanti di SARS-CoV-2 sono necessari valutare le nuove sequenze variabili del genoma rapidamente come diventano disponibili, dice Turakhia ed i colleghi.

“Tale ritorno rapido è essenziale per l'azionamento dell'informato e risposta coordinata di salute pubblica alle varianti novelle SARS-CoV-2,„ scrivono.

Le ONDULAZIONI cerca esaurientemente i miglioramenti ottimali di parsimonia facendo uso dei collocamenti parziali di intervallo. (A): Una filogenesi con 6 vertici interni (contrassegnati a-f), in cui il vertice f è quello corrente che è studiato come un recombinante presunto. Il punteggio iniziale di parsimonia del vertice f è 4, secondo l
Le ONDULAZIONI cerca esaurientemente i miglioramenti ottimali di parsimonia facendo uso dei collocamenti parziali di intervallo. (A): Una filogenesi con 6 vertici interni (contrassegnati a-f), in cui il vertice f è quello corrente che è studiato come un recombinante presunto. Il punteggio iniziale di parsimonia del vertice f è 4, secondo l'allineamento multiplo di sequenza sotto la filogenesi, che video la variazione fra i campioni ed i vertici interni. Si noti che i vertici interni non possono avere sequenze corrispondenti in realtà, ma provi a ricombinazione facendo uso dei genoma ancestrali ricostruiti. (Il BD): Tre collocamenti parziali dati i punti di interruzione sono indicati con i loro punteggi risultanti di parsimonia. Siti del segno delle frecce che aumentano la parsimonia di somma dei due collocamenti parziali del F. La previsione parziale ottimale di punto di interruzione e di collocamento per il vertice f è nel centro (C), con un punto di interruzione dopo il sito 9 e con i collocamenti parziali sia come fratello germano del vertice c che come discendente del vertice D.

Che cosa i ricercatori hanno fatto?

Ora, i ricercatori hanno messo a punto il metodo delle ONDULAZIONI del romanzo, che può individuare la ricombinazione nelle filogenesi del pandemico-disgaggio.

“La nostra entrata in vigore estesamente ottimizzata delle ONDULAZIONI permette che cerchi l'intero albero filogenetico ed individuare ricombinazione sia in seno e tra gli stirpi SARS-CoV-2 senza a priori definire un insieme degli stirpi o clade-definire le mutazioni,„ dica i ricercatori.

“Questo è un vantaggio chiave del nostro approccio riguardante altri metodi che fanno fronte al disgaggio dei gruppi di dati SARS-CoV-2 diminuendo lo spazio di ricerca per gli eventi possibili di ricombinazione.„

Le ondulazioni individuate hanno simulato i recombinants con la sensibilità di 93% in appena 6,25 minuti attraverso una filogenesi globale che contiene più di 1,6 milione sequenze SARS-CoV-2.

Il gruppo ha identificato 606 eventi unici di ricombinazione, per cui il totale combinato dei campioni del discendente era 43.163.

Ciò significa che quello intorno 2,7% dei campioni del genoma sono stati arguiti per appartenere agli stirpi recombinanti rilevabili.

I ricercatori dicono che poiché gli eventi di ricombinazione che si presentano fra gli stirpi virali geneticamente simili sono provocatori individuare, questa figura si pensa che sia una sottostima potenzialmente significativa della frequenza globale della ricombinazione.

“Il preventivo delle ONDULAZIONI è conservatore probabile riguardo alla frequenza globale della ricombinazione nella popolazione SARS-CoV-2,„ dice il gruppo.

“La proteina della punta è una posizione primaria di novità funzionale per gli stirpi virali„

Le ONDULAZIONI hanno rivelato che i punti di interruzione di ricombinazione si sono presentati sproporzionatamente nella proteina della punta SARS-CoV-2 - la struttura che principale il virus usa per legare a ed infettare le celle.

“La proteina della punta è una posizione primaria di novità funzionale per gli stirpi virali poichè si adattano alla trasmissione all'interno di e fra i host umani,„ scrive Turakhia ed i colleghi.

I ricercatori dicono che la scoperta dell'eccesso di eventi di ricombinazione intorno alla punta come pure relativamente gli alti livelli dei recombinants che corrente stanno circolando, punti culminanti l'importanza di video dell'evoluzione di nuovi stirpi virali facendo uso delle analisi in tempo reale.

“Facilitare l'analisi in tempo reale della ricombinazione fra decine di migliaia di nuove sequenze SARS-CoV-2 che sono generate dai diversi gruppi di ricerca universalmente ogni giorno, ONDULAZIONI fornisce un'opzione per valutare la prova per l'ascendenza di ricombinazione in tutti i campioni utente-forniti in pochi minuti,„ essi scrive.

“le ONDULAZIONI, quindi, apre la porta per l'analisi rapida della ricombinazione nelle popolazioni molto campionate ed in piena evoluzione dell'agente patogeno come pure fornendo uno strumento per indagine in tempo reale sui recombinants durante la pandemia,„ conclude il gruppo.

Avviso *Important

il bioRxiv pubblica i rapporti scientifici preliminari che pari-non sono esaminati e, pertanto, non dovrebbero essere considerati conclusivi, guida la pratica clinica/comportamento correlato con la salute, o trattato come informazioni stabilite.

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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