Първи доклад за естествена рекомбинация на генома на вируса на маймунската шарка

Първи доклад за естествена рекомбинация на генома на вируса на маймунската шарка

В наскоро публикувано проучване medRxiv * Preprint Server, изследователите анализираха последователности на вируса на маймунската шарка (MPXV) по време на настоящата епидемия през 2022 г., за да проучат дали MPXV се адаптира за подобрено оцеляване и предаване на вируса сред хората.

Lernen: Rekombination prägt den Ausbruch der Affenpocken im Jahr 2022. Bildquelle: ART-ur/Shutterstock

*Важна ЗАБЕЛЕЖКА:medRxiv публикува предварителни научни доклади, които не са били рецензирани от партньори и следователно не трябва да се считат за убедителни, да ръководят клиничната практика/поведение, свързано със здравето, или да се третират като установена информация.

фон

Продължаващото огнище на MPXV през 2022 г. представлява предаване на MPXVA в неендемични райони извън западната и централната част на Африка. MPXV беше открит в Обединеното кралство (UK) през май 2022 г. и след това броят на случаите се увеличи бързо в Европа, Азия, Африка, Океания и северните и южните части на Америка.

Впоследствие MPX беше обявен за международна извънредна ситуация за общественото здраве от Световната здравна организация (СЗО) на 23 юли 2022 г. и досега MPXV е засегнал няколко нации. Съобщено е, че повечето вирусни последователности, възстановени от продължаващото огнище на MPXV, са последователности на клада B.1 MPXV. Липсват данни за естествена рекомбинация на MPXV.

Относно ученето

В настоящото проучване изследователите анализираха 415 последователности на MPXV от B.1 clade от базата данни на Националния център за биотехнологична информация (NCBI) в целия свят между 1 януари и 20 юли 2022 г., като изследваха неравновесието на връзката [LD, анализ, базиран на единичен нуклеотиден вариант (SNV)] и тандемни повторения (TR), с фокус върху изследване на геномната променливост на MPXV чрез рекомбинация за определяне на вероятните рискове от нови щамове MPXV.

MPX рекомбинацията беше оценена чрез анализ на тандемни повторения (TR) и беше извършен LD анализ за откриване на нови MPXV линии и вирусна рекомбинация в текущия MPXV геном на епидемията от 2022 г. Вирусните популации бяха разделени на шест групи въз основа на TR числата (TRN) на TRA/E. След това беше извършен анализ на единичен нуклеотиден полиморфизъм (SNPs).

Резултати

Резултатите от анализа показаха, че популацията на MPXV от текущата епидемия през 2022 г. е разделена съответно на четири и 11 линии и подгрупи и четири линии въз основа на TR и CN (броя на копия). Освен това, резултатите от LD анализа показаха, че MPXV еволюира в три нови линии. Екипът идентифицира шест, един и един нов рекомбинантен MPXV от Словения, Италия и Австралия, съответно, чрез анализ на TRs и два и един MPXV рекомбинант от Германия и Испания, съответно, чрез LD анализ.

Бяха идентифицирани шест TRs с различен брой копия, TR A/E имаше идентични последователности от 16 базови двойки (bp) с обърнати TRs в двата края на MPXV генома. Общо 378 случая (91%) и 14 случая (три процента) включват съответно TRN 7,9 и 16, получени от Съединените американски щати (САЩ), Чехия и Белгия.

Случай със стойности на TRN от шест, четири и три беше открит в Обединеното кралство (UK). Екипът идентифицира 21 случая на несъответствие с различни стойности на TRN между TRs E и A. Резултатите показват, че генетичното разнообразие може да бъде категоризирано въз основа на TR полиморфизмите в настоящите популации на огнища на MPXV. Установено е, че TR B, TR C, TR D и TR F са директни повторения, разположени в междугенните региони или 3'-терминални (обърнати) TRs. TR F и TR C съдържат съответно три и едно 5'-TATGATGGA 3'-bp копия на последователност.

Докато повечето вирусни последователности съдържат TR F (97%, TRN стойност 3,5), 51% и 48% от вирусните проби съдържат TR C с TRN стойности съответно 10 и 8. Въз основа на моделите на TR C/F, MPXV популациите могат да бъдат категоризирани в четири линии (M, U, I и некатегоризирани линии съответно с 210, 193 и един случай).

Освен това, във връзка с TR A/E и TR C/F TRN, екипът разделя MPXV популациите на 11 вирусни подразделения. TR D съдържа девет bp 5'-ATATCATT-3' последователност с различни CNs и TRNs, вариращи съответно между 2.0 и 55. Интересно е, че вирусни последователности с по-високи TR D TRN (TRN по-големи от 30) също съдържат повече TR A/E TRN (20 случая с TRN по-големи от 16) в U групата, което предполага по-голямо TR разнообразие в U линията в сравнение с други MPXV линии.

Използвайки TR полиморфизми, бяха идентифицирани осем генома на MPXV с рекомбинантни вирусни кръстоски. Случай ON755039 (FVG-ITA-01) от Италия може да произхожда от родителски последователности на M и I група. Случай ON631963 (VIDRL01) от Австралия е получен от родителски вирусни последователности на U и M групите, както и шест словенски случая (ON631241, ON838178, ON754986, ON754985, ON609725 и ON754987). Резултатите също показаха, че шестте случая от Словения може да са довели до нова линия.

LD анализът показа пет SNP двойки при G148421A/G34305A, G74357A/C22736T, C188379T/G186153A (осем случая), G189246A/G148421A и G189246A/G34305A с високи LOD стойности (Log of Odds, по-големи от 10) и силен LD. G74357A/C22736T SNP бяха открити в 28 случая на MPX, включително 25 случая, един случай, един случай и един случай съответно в Германия, Австрия, Португалия и Обединеното кралство.

В Германия двойки SNP на C188379T/G186153A бяха открити в осем случая. Четиринадесет случая в Канада включват G148421A/G189246A/G34305A SNP. Резултатите предполагат еволюция на MPXV в ≥3 нови линии. Освен това, за SNP двойки G5592A/G78031A и C25641T/C70777T, горните граници на 95% доверителен интервал (CI) са съответно 0.9 и 0.3, което силно предполага MPXV рекомбинация. Резултатите показват, че два случая в Германия (ON637939 и ON959149) и един случай в Испания (ON720849) вече са придобили мутации чрез рекомбинация.

Диплома

Като цяло, резултатите от проучването показаха, че TRs се различават често по време на естественото предаване в групата B.1 и че геномът на MPXV бързо се развива и разширява по време на текущото огнище през 2022 г. Освен това анализите на LD и TR, комбинирани с геномно наблюдение, са ценни техники за наблюдение и проследяване на динамиката на предаване на филогенетичната рекомбинация на MPXV.

*Важна ЗАБЕЛЕЖКА:medRxiv публикува предварителни научни доклади, които не са били рецензирани от партньори и следователно не трябва да се считат за убедителни, да ръководят клиничната практика/поведение, свързано със здравето, или да се третират като установена информация.

Справка:

• Vorläufiger wissenschaftlicher Bericht.
  Ja, T. et al. (2022) „Rekombination prägt den Affenpockenausbruch 2022“. medRxiv. doi: 10.1101/2022.08.09.22278589. https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2022.08.09.22278589v3

.