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La nueva plataforma phylogenomic determina regímenes de recombinación crecientes en SARS-CoV-2

Los investigadores en los Estados Unidos, Australia y el Reino Unido han desarrollado un método nuevo que permite a la ascendencia evolutiva (filogenia) del coronavirus 2 (SARS-CoV-2) de la neumonía asiática ser explorado completo para los linajes recombinantes.

El virus SARS-CoV-2 es el agente responsable del pandémico en curso COVID-19 que continúa plantear una amenaza para la salud pública global y la economía mundial.

La recombinación es un contribuidor dominante a la variación genética que ocurre en SARS-CoV-2. Combinando el material genético de los genomas diversos, la recombinación puede generar equipos nuevos de las mutaciones que tienen efectos fenotípicos potencialmente importantes.

El pandémico COVID-19 ha impulsado una onda irruptiva sin precedente en el genoma el patógeno que ordenaba y distribución de datos. Lamentablemente, esto ha destacado las limitaciones de los sistemas informáticos actuales, con los grupos de datos genomic grandes que excedían la capacidad de plataformas existentes y mutilando a menudo el análisis en tiempo real de la recombinación viral.

Ahora, los investigadores de la Universidad de California en Santa Cruz, el campus del genoma de Wellcome en Cambridge, Reino Unido, y la universidad de nacional australiano en Canberra han desarrollado una plataforma llamada Recombination Inference usando las colocaciones filogenéticas (ONDULACIONES) que pueden explorar el árbol filogenético entero de SARS-CoV-2 y descubrir la recombinación ambas en y entre diversos linajes.

Las personas determinaron 606 acciones de la recombinación y estimaban que aproximadamente 2,7% de los genomas SARS-CoV-2 ordenados tienen ascendencia recombinante.

Yatish Turkahia y colegas dice que como las poblaciones SARS-CoV-2 acumulan diversidad genética y co-infectan los ordenadores principal que abrigan la otra especie de virus, la recombinación desempeñará un papel cada vez más grande en generar diversidad genética funcional.

Las “ONDULACIONES por lo tanto se contrapesan para desempeñar un papel primario en descubrir linajes recombinantes nuevos y cuantificando sus impactos en diversidad genomic viral como progresa el pandémico,” escriben.

Una versión de la prueba preliminar del trabajo de investigación está disponible en el servidor del bioRxiv*, mientras que el artículo experimenta la revisión paritaria.

La supervisión de la recombinación es esencial

La caracterización exacta y oportuna de la recombinación es crítica a entender la filogenia de SARS-CoV-2 en poblaciones del animal humano, agrícola, y salvaje.

Sin embargo, la gran cantidad de datos genomic generados durante el pandémico COVID-19 ha abrumado las plataformas existentes del análisis y ha obstaculizado el análisis en tiempo real de la recombinación viral.

Las nuevas aproximaciones para descubrir y caracterizar haplotipos recombinantes de SARS-CoV-2 son necesarias fijar nuevas series variables del genoma como están disponibles, dicen tan rápidamente Turakhia y a colegas.

“Tal apartadero rápido es esencial para impulsar un informado y reacción coordinada de la salud pública a las variantes nuevas SARS-CoV-2,” escriben.

Las ONDULACIONES exploran exhaustivo para las mejorías óptimas de la parsimonia usando colocaciones parciales del intervalo. (a): Una filogenia con 6 nodos internos (etiqueta a-f), en los cuales el nodo f es el que está que es investigado actualmente como recombinante supuesto. La muesca inicial de la parsimonia del nodo f es 4, según la alineación múltiple de la serie abajo de la filogenia, que visualiza la variación entre muestras y nodos internos. Observe que los nodos internos no pueden tener series correspondientes en realidad, pero pruebe para la recombinación usando los genomas ancestrales reconstruidos. (BD): Tres colocaciones parciales dadas puntos de interrupción se muestran con sus muescas resultantes de la parsimonia. Sitios de la marca de las flechas que aumentan la parsimonia de la suma de las dos colocaciones parciales del F. La predicción parcial óptima de la colocación y del punto de interrupción para el nodo f es en el centro (c), con un punto de interrupción después del sitio 9 y con colocaciones parciales como hermano del nodo c y como descendiente del nodo D.
Las ONDULACIONES exploran exhaustivo para las mejorías óptimas de la parsimonia usando colocaciones parciales del intervalo. (a): Una filogenia con 6 nodos internos (etiqueta a-f), en los cuales el nodo f es el que está que es investigado actualmente como recombinante supuesto. La muesca inicial de la parsimonia del nodo f es 4, según la alineación múltiple de la serie abajo de la filogenia, que visualiza la variación entre muestras y nodos internos. Observe que los nodos internos no pueden tener series correspondientes en realidad, pero pruebe para la recombinación usando los genomas ancestrales reconstruidos. (BD): Tres colocaciones parciales dadas puntos de interrupción se muestran con sus muescas resultantes de la parsimonia. Sitios de la marca de las flechas que aumentan la parsimonia de la suma de las dos colocaciones parciales del F. La predicción parcial óptima de la colocación y del punto de interrupción para el nodo f es en el centro (c), con un punto de interrupción después del sitio 9 y con colocaciones parciales como hermano del nodo c y como descendiente del nodo D.

¿Qué los investigadores hicieron?

Ahora, los investigadores han desarrollado el método de las ONDULACIONES de la novela, que puede descubrir la recombinación en filogenias de la pandémico-escala.

“Nuestra puesta en vigor extensivamente optimizada de ONDULACIONES permite que explore el árbol filogenético entero y descubrir la recombinación en y entre los linajes SARS-CoV-2 sin a priori la definición de un equipo de linajes o la clade-definición de mutaciones,” diga a los investigadores.

“Ésta es una ventaja dominante de nuestra aproximación en relación con otros métodos que hagan frente a la escala de los grupos de datos SARS-CoV-2 reduciendo el espacio de búsqueda para las acciones posibles de la recombinación.”

Las ondulaciones descubiertas simularon recombinants con la sensibilidad del 93% en apenas 6,25 minutos a través de una filogenia global que contenía más de 1,6 millones de series SARS-CoV-2.

Las personas determinaron 606 acciones únicas de la recombinación, para las cuales el total combinado de muestras del descendiente era 43.163.

Esto significa que eso alrededor 2,7% de las muestras del genoma fueron deducidos para pertenecer a los linajes recombinantes perceptibles.

Los investigadores dicen que puesto que las acciones de la recombinación que ocurren entre los linajes virales genético similares son desafiadoras descubrir, se prevee que esta figura sea un underestimate potencialmente importante de la frecuencia total de la recombinación.

“El presupuesto de las ONDULACIONES es probablemente conservador en cuanto a la frecuencia global de la recombinación en la población SARS-CoV-2,” dice a las personas.

“La proteína del pico es una situación primaria de la novedad funcional para los linajes virales”

Las ONDULACIONES revelaron que los puntos de interrupción de la recombinación ocurrieron desproporcionado en la proteína del pico SARS-CoV-2 - la estructura principal que el virus utiliza para atar a y para infectar las células.

“La proteína del pico es una situación primaria de la novedad funcional para los linajes virales como se adaptan a la transmisión dentro y entre de los ordenadores principal humanos,” escribe Turakhia y a colegas.

Los investigadores dicen que el descubrimiento del exceso de las acciones de la recombinación alrededor de pico, así como relativamente los niveles de los recombinants que están circulando actualmente, puntos culminantes la importancia de vigilar la evolución de nuevos linajes virales usando análisis en tiempo real.

“Facilitar el análisis en tiempo real de la recombinación entre decenas de miles de nuevas series SARS-CoV-2 que son generadas por los grupos de investigación diversos por todo el mundo cada día, ONDULACIONES ofrece una opción para evaluar las pruebas de la ascendencia de la recombinación en cualquier muestra utilizador-proveída en cuestión de minutos,” ellos escribe.

Las “ONDULACIONES, por lo tanto, abren la puerta para el análisis rápido de la recombinación en poblaciones pesado muestreadas y en plena evolución el patógeno, así como ofreciendo una herramienta para la investigación en tiempo real de recombinants durante un pandémico,” concluye a las personas.

Advertencia *Important

el bioRxiv publica los partes científicos preliminares que par-no se revisan y, por lo tanto, no se deben mirar como concluyentes, conduce práctica clínica/comportamiento relativo a la salud, o tratado como información establecida.

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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