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Repliche umane di coronavirus in pipistrelli senza usando la proteina della punta

I ricercatori a Singapore hanno intrapreso gli studi che mostrano la replica attiva di un coronavirus umano nei pipistrelli che si sono presentati senza l'associazione virale della proteina della punta per ospitare i recettori cellulari.

Un'interazione chiave richiesta affinchè i coronaviruses entri nelle cellule ospiti è l'associazione della proteina virale della punta per ospitare i ricevitori quali l'enzima di conversione dell'angiotensina 2 (ACE2) in caso del coronavirus 2 (SARS-CoV-2) di sindrome respiratorio acuto severo o l'amminopeptidasi N nel caso di HCoV-229E.

Ora, i ricercatori da Duca-NUS facoltà di medicina e l'istituto di bioinformatica hanno riferito le estese mutazioni nel genoma dei virus di HCoV-229E che hanno provocato la perdita di espressione della proteina della punta, senza alcuna perdita nella capacità di infettare le celle del pipistrello.

Martin Linster e colleghi dice che alla loro conoscenza, il loro studio è il primo per riferire la replica attiva di un coronavirus senza associazione del ricevitore della punta che è richiesta.

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

Studio: Chiodi la replica indipendente del coronavirus umano in celle del pipistrello. Credito di immagine: Worraket/Shutterstock

Più circa i coronaviruses e lo straripamento zoonotico

Coronaviruses (CoVs) è membri della famiglia di Coronaviridae che può essere divisa in quattro generi: l'alfa, beta, delta e coronaviruses di gamma.

Ci sono quattro CoVs stagionale che circola globalmente - 229E, NL63, OC43 e HKU1 - che rappresentano insieme fino a 30% delle infezioni superiori delle vie respiratorie in adulti. Fin qui, tre coronaviruses hanno traboccato dagli animali agli esseri umani (virus zoonotici), vale a dire SAR-CoV, Sindrome-CoV respiratoria (MERS) di Medio Oriente e SARS-CoV-2.

Sulla base delle analisi genetiche, tutto il CoVs stagionale e zoonotico è stato trovato per avere un'origine ancestrale in pipistrelli.

Affinchè CoVs emergano in esseri umani, devono superare la barriera di host-specie dai geni conservati e di modulazioni saldare mentre conservano l'infettività, la replica e la diffusione.

Un'interazione chiave che è richiesta affinchè i coronaviruses infetti le cellule ospiti è l'associazione della proteina virale della punta per ospitare i ricevitori.

È stato proposto che i alphacoronaviruses avessero un'più alta tendenza per lo straripamento zoonotico che i betacoronaviruses, in base al loro più vasto intervallo delle specie del pipistrello ospite e di salti più frequenti negli sforzi virali fra i generi del pipistrello.

Il gene della proteina della punta è altamente variabile

Il gene che codifica la proteina della punta, specialmente il suo dominio dell'ricevitore-associazione (RBD), è altamente variabile, con le inserzioni multiple e le eliminazioni che sono osservate.

Le varianti che contengono le eliminazioni della punta sono state documentate nei casi interni di MERS-CoV e SARS-CoV-2 e questi sono stati attribuiti per sfuggire a da immunità umorale (dell'anticorpo).

Mentre alcuni sarbecoviruses del pipistrello possono legare ACE2 umano, più non può fissare a questo ricevitore dovuto la variazione o le eliminazioni all'interno della punta RBD, quindi indicando i ricevitori alternativi o le vie cellulari dell'entrata.

Che cosa lo studio corrente ha compreso?

Per contribuire a capire gli adattamenti ha richiesto affinchè i coronaviruses attraversi la barriera di specie, Linster ed i colleghi hanno attraversato seriale sei alphacoronaviruses endemici di HCoV-229E in una linea cellulare recentemente stabilita del rene di Rhinolophus (pipistrello a ferro di cavallo).

Le celle di Rhileki sono suscettibili e permissive a 229E. la a, celle di Rhileki è stata inoculata con sei isolati 229E a MOI = 0,01 ed è stata incubata per i 6 giorni. Le copie virali del genoma dell
Le celle di Rhileki sono suscettibili e permissive a 229E. la a, celle di Rhileki è stata inoculata con sei isolati 229E a MOI = 0,01 ed è stata incubata per i 6 giorni. Le copie virali del genoma dell'inoculum (cerchi) e ad un'post-inoculazione dei 6 giorni (quadrato) sono tracciate. L'inoculum per i passaggi successivi è stato standardizzato ha basato sul numero di copia. b, titoli virali (TCID50/ml) di C2, virus C2R10 e C2R10C1 titolati in celle Caco2. c, titoli virali di C2 e virus C2R10 titolati in celle di Rhileki. Le linee tratteggiate nere rappresentano il limite di rilevazione

I virus di riserva sono stati derivati dai tamponi rinofaringei e uno sforzo di riferimento ha attraversato in celle umane dell'adenocarcinoma (Caco2) del colon (virus denotati C2 in futuro).

Durante il virus che attraversa in celle del rene di lepidus di Rhinolophus (Rhileki), il gruppo ha osservato un aumento nelle copie genomiche virali fino ad un'post-inoculazione dei 6 giorni.

Per determinare i reticoli dei cambiamenti genomica che provengono dall'adattamento dei virus 229E alle celle di Rhileki, il gruppo ha realizzato l'ordinamento di prossima generazione dei genoma completi recuperati per il passaggio 1 (C2R1) di Rhileki, attraversa 5 (C2R5) ed attraversa 10 (C2R10) dei sei virus.

Notevolmente, le eliminazioni delle lunghezze varianti sono state osservate nella punta e nel telaio aperto 4 (ORF4) della lettura fin dal passaggio 1 in quasi tutti isolati Rhileki-attraversati 229E.

Al passaggio 10, gli isolati SG/1197/2010, SG/1340/2010 e TZ/4033K/2017 hanno esibito le eliminazioni importanti nella punta e in ORF4, compreso eliminazione della punta RBD.

Disegno schematico degli esperimenti del passaggio del virus. La successione delle culture del virus nel nostro studio, la nomenclatura dei virus e le prove hanno eseguito sui diversi batch.
Disegno schematico degli esperimenti del passaggio del virus. La successione delle culture del virus nel nostro studio, la nomenclatura dei virus e le prove hanno eseguito sui diversi batch.

Il gruppo sospetta che le grandi vescicole contenenti virus possono svolgere un ruolo

I ricercatori dicono che gli studi recentemente hanno fornito le comprensioni nella replica di coronavirus, compreso la descrizione di grandi vescicole contenenti virus (LVCVs) che contengono i virions intatti o senza punta.

Il gruppo dice che questo potrebbe contribuire a spiegare la manutenzione del virus dell'punta-indipendente in celle di Rhileki osservate nello studio corrente.

Linster ed i colleghi dicono che dato la vasta gamma dei host che i alphacoronaviruses infettano, la capacità di ripiegare senza la proteina della punta potrebbe fornire un itinerario alternativo per l'infezione fra le specie differenti del pipistrello e possibilmente altri host che non possono dividere i ricevitori comuni.

Il gruppo dice che in questo scenario, l'infezione potrebbe essere iniziata dal endocytosis dei virions sparsi all'interno di LVCVs in urina o in feci e poi significativamente è aumentato con acquisizione di una proteina di corrispondenza dell'ricevitore-associazione, dalla ricombinazione con il host o altri coronaviruses.

“È quindi critico che guadagniamo una migliore comprensione della biologia di infezione delle specie ospite, specialmente il ruolo di LVCVs, coinvolgere nell'emergenza dei coronaviruses zoonotici,„ conclude Linster ed i colleghi.

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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