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La herramienta para definir nuevas series de nucleótido del pico SARS-CoV-2 al linaje de Pango fija

Sobre 2,2 millones de series genomic del coronavirus 2 (SARS-CoV-2) de la neumonía asiática se han generado desde el comienzo del pandémico de la enfermedad 2019 del coronavirus (COVID-19).

El 5 de junio de 2021, estas series han sido y depositado y compartido internacionalmente a través de la base de datos en línea GISAID. El análisis de estas series ofrece un discernimiento en la evolución y la epidemiología del virus.

Estudio: La designación y la asignación del linaje de Pango usando SARS-CoV-2 clavan series de nucleótido del gen. Haber de imagen: ktsdesign/Shutterstock.com

El sistema de la nomenclatura de Pango

Un total de cuatro diversos sistemas de la nomenclatura han sido utilizados por los científicos para nombrar y para determinar los tipos SARS-CoV-2 y los linajes genético distintos. Desarrollado originalmente a principios de 2020, el sistema dinámico de la nomenclatura de Pango se ha convertido en desde entonces una herramienta ampliamente utilizada para la clasificación SARS-CoV-2.

Pango, que es corto para la asignación filogenética de los linajes nombrados Global Outbreak, examina la estructura filogenética del pandémico en curso en la alta resolución. La nomenclatura de Pango se diseña para clasificar los genomas completos o cercano-completos SARS-CoV-2. Tomado junto, el sistema de Pango contiene sobre 1.300 linajes que revistan la diversidad genética entera de SARS-CoV-2.

Sin embargo, se genera una serie incompleta del genoma SARS-CoV-2 que consiste en la serie de nucleótido completa de la proteína del pico. La proteína del pico contiene el dominio receptor-obligatorio del virus' (RBD), que ata a la enzima angiotensina-que convierte 2 (ACE2) del receptor humano de la célula huesped con alta afinidad. Como consecuencia, el RBD de la proteína de S es el objetivo principal de la inmunidad natural y vacuna-sacada.

Estas series incompletas, que se conocen de otra manera como series de nucleótido del pico-solamente (SNSs), preguntas importantes de la chimenea sobre cómo Pango señala seguro el genoma a un linaje y destina las series de nucleótido del pico-solamente. En un estudio reciente publicado en el bioRxiv* del servidor de la prueba preliminar, un grupo de investigadores determinó el grado al cual los linajes de Pango son distinguibles usando series de nucleótido del pico-solamente, con un foco en las variantes actuales SARS-CoV-2 de la preocupación (VOCs).

Sobre el estudio

Las mutaciones de la proteína del pico pueden ser únicas o compartidas entre diversos linajes SARS-CoV-2. Los investigadores explorados cómo estas mutaciones del pico observadas en las frecuencias que difieren se utilizan en la clasificación de los genomas del pico-solamente.

Porque el SNSs se comparte entre diez o centenares de linajes de Pango, los investigadores introdujeron la noción de señalar tales series a un “linaje fijado” para representar el alcance de los linajes de Pango que son constantes con mutaciones en un SNS dado. Esto puede soportar el revelado de las herramientas de software que pueden destinar SNSs nuevo-generado a los equipos del linaje de Pango.

Conclusión del estudio

En el estudio actual, los investigadores extrajeron SNSs de los genomas completos SARS-CoV-2 con las designaciones de Pango. Las series del genoma de las variantes SARS-CoV-2 entonces fueron comparadas a la deformación original SARS-CoV-2 en un esfuerzo de determinar todos los haplotipos del pico del consenso (CSH) y equipos del linaje.

Entre los genomas SARS-CoV-2 que fueron determinados, los investigadores encontraron que sobre el 89% de las posiciones del aminoácido en pico la proteína varió entre estos genomas. Mientras que hay tres variaciones genéticas posibles que pueden presentarse dentro de la proteína del sike, los investigadores encontraron que los 34% eran variaciones genéticas sinónimas, mientras que cambios no-sinónimos y los cambios del indel eran ambos considerablemente raros. Tomadas juntas, estas observaciones indican que el SNSs puede contener suficiente información que se pueda utilizar para distinguir una deformación SARS-CoV-2 de otros linajes de Pango.

El análisis de cada uno de los linajes de Pango llevó a la observación que una pequeña cantidad de mutaciones del pico fueron observadas en todos, o a casi todas, estas series. Además, SNSs distinto se ha encontrado en números elevados en cada uno de los linajes de Pango, con el mismo SNS determinado a menudo en los linajes múltiples de Pango. Hay también una alta variación en el número de SNSs que fue determinado en cada linaje de Pango.

El análisis de SNSs en los linajes de Pango llevó final a la conclusión que son escasos como método para clasificar cada linaje de Pango. Como consecuencia, los investigadores del estudio actual giraron a CSHs.

Aunque una mayoría de CSHs sea única a un linaje de Pango, otros serán compartidos entre los linajes múltiples. Como consecuencia, los investigadores crearon el concepto de un “equipo del linaje,” que describe un equipo de los linajes que comparten el mismo CSH.

Cada equipo del linaje se debe diseñar usando CSHs que se define con un umbral de la frecuencia de la mutación (x) que sea más inferior de 100%. Final, esta aproximación es más fácil al coadjutor e interpreta con respecto a cuando se utiliza SNSs solamente.

Trace el mostrar del número de mutaciones en el CSH para un linaje dado en función del umbral de la frecuencia de la mutación (x) usado para definir el CSH. Los linajes mostrados son los que contienen series señaladas >20 con series de nucleótido del pico y mutaciones completas del pico >5. Los linajes que corresponden cuatro a la cañería maestra VOCs se colorean individualmente, mientras que el resto de los linajes incluidos se muestran en verde.

Conclusiones

Los investigadores escribieron un script pitón-basado que puede hacer salir las asignaciones determinadas del linaje basadas en un modelo de encargo del pangoLEARN entrenado en series del pico. Esta plataforma elimina cualquier información en conflicto potencial que se presentara de otra manera cuando solamente se utiliza SNSs. Esta herramienta está actualmente libre y disponible para el público en https://github.com/aineniamh/hedgehog.

“, Por lo tanto, desarrollamos un sistema por el cual las series del pico-solamente se pueden señalar “a un linaje fijado” que contenga todos los linajes de Pango constantes con el CSH) de esa serie.”

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:
Dr. Ramya Dwivedi

Written by

Dr. Ramya Dwivedi

Ramya has a Ph.D. in Biotechnology from the National Chemical Laboratories (CSIR-NCL), in Pune. Her work consisted of functionalizing nanoparticles with different molecules of biological interest, studying the reaction system and establishing useful applications.

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