Nustatyta, kad beždžionių raupų genomo mažo sudėtingumo regionų skirtumai turi įtakos viruso pernešimui

Nustatyta, kad beždžionių raupų genomo mažo sudėtingumo regionų skirtumai turi įtakos viruso pernešimui

Neseniai paskelbtame tyrime bioRxiv * Išankstinio spausdinimo serveriuose tyrėjai ištyrė, ar mažo sudėtingumo regionai (LCR) labiau gali būti atsakingi už dabartinį 2022 m. IIb klado beždžionių raupų (MPX) viruso (MPXV) protrūkį nei vieno nukleotido polimorfizmai (SNP).

Lernen: Änderungen in einem neuen Typ von genomischem Akkordeon können die Paletten für eine erhöhte Übertragbarkeit von Affenpocken öffnen. Bildnachweis: MIA Studio/Shutterstock

*Svarbi PASTABA:bioRxiv skelbia preliminarias mokslines ataskaitas, kurios nebuvo recenzuotos, todėl neturėtų būti laikomos įtikinamais, vadovaujasi klinikine praktika/sveikatos elgesiu arba laikomos nustatyta informacija.

fone

Vykstantis MPXV protrūkis kilo dėl infekcijos IIb poklasio MPXV. Priešingai nei Clade I ir Clade IIa MPXV sukeltų MPX atvejų, dabartinė protrūkio prognozė iš esmės yra palanki, nepaisant žymiai efektyvesnio MPXV perdavimo iš žmogaus į žmogų. MPXV išsivystė dėl selektyvaus šeimininkų spaudimo ir genų praradimo sąveikaujant su šeimininku. Iki šiol buvo pateikti nepatenkinami genominiai SNP paaiškinimai, atsakingi už padidėjusį MPXV perduodamumą.

Apie studijas

Šiame tyrime buvo tiriama, ar LCR variacijos pirmiausia yra atsakingos už MPXV genominius pokyčius ir netikėtą MPXV-2022 protrūkio epidemiologiją.

II subklado B.1 MPXV linijos sekos buvo surinktos de novo, naudojant kartografavimo metodą, kuris apėmė metagenomikos ir ribonukleino rūgšties (RNR) ir dezoksiribonukleino rūgšties (DNR) trumpojo skaitymo seką, gautą iš MPX pacientų vezikulinių pakitimų tepinėlių, kurie buvo diagnozuoti Ispanijoje nuo gegužės 2 d.

LCR skyra buvo atlikta remiantis etaloniniu genomo kartografavimu, ir buvo atlikta in silico analizė. Rezultatai buvo pritaikyti viešai prieinamiems MPXV NCBI (Nacionalinio biotechnologijos informacijos centro) SRA (Sequence Read Archive) duomenų rinkiniams (n=35) iš vienos molekulės neapdorotų nuskaitymų. Norint nustatyti tikrąją LCR seką, buvo naudojamas skirtingų sekos nustatymo strategijų derinys.

Buvo lyginamas LCR pasiskirstymas tarp skirtingų funkcinių baltymų ortologinio raupų viruso genų (OPG) grupių ir 21 identifikuoto LCR įvairovės mastas. Visų LCR visuose duomenų pavyzdžiuose buvo apibūdinti ir palyginti įvertinti alelių dažniai.

Rezultatai

MPXV genomas HQS 353R, kuris reprezentavo dabartinį MPXV protrūkį 2022 m., buvo tiksliai nustatytas remiantis LCR variacijomis su reikšmingais STR skirtumais LCR. MPXV genome LCR entropija buvo žymiai didesnė nei SNP entropija. In silico analizė parodė, kad MPXV OPG 153, 204 ir 208 ekspresijai, transliacijai, stabilumui ar funkcijai įtakos gali turėti genomo evoliucijos derinys su ritminiu genomo išsiplėtimu ir susitraukimu.

Iš viso buvo nustatytos 48 MPXV genomo sekos su ≥10 kartų didesniu skaitymo gyliu ir 39 697 742 HQ nuskaitymais kiekvienam tamponui. Vienas kontigas, du kontigai, trys kontigai ir vienas kontigas priklausė MPXV atitinkamai 101%, 97% ir 97% MPXV M5312_HM12_Rivers sekos aprėpties. Iš viso buvo nustatytas 21 LCR, iš kurių LCR poros 10/11 ir 1/4 turi panašias kopijas atvirkštinėse papildomose dariniuose.

LCR3 buvo TR su ATAT [ACATTATAT]n seka, o analizė parodė, kad n = 52. Nė viena iš viešai prieinamų MPXV ortopoksviruso genomo sekų neturėjo panašaus ilgo TR. Keturiose dabartinio MPXV protrūkio 2022 m. IIb klado B.1 linijos MPXV genomo sekose buvo n = 54–62 LCR3 pasikartojimai, o STR skaičius išskyrė sekas nuo IIb subklado A linijos genomo sekų (12–42 STR LCR3 regionuose). , rodantis didelį LCR3 genetinį kintamumą.

Taip pat IIb poklasio MPXV STR skirtumai buvo nustatyti 1/4 LCR poroje. Poroje buvo STR su [AACTAACTTATGACTT]n seka, o analizės rezultatai parodė, kad n = 16. LCR3 buvo ilgesnis nuo viruso išsiliejimo, o 1/4 LCR poros ilgis sumažėjo ir laikui bėgant elgėsi kaip genomo akordeonas.

II subklado B.1 linijos MPXV_USA_2022_MA001 ir 353R genominės sekos turėjo 67 SNP, palyginti su II subklado A linijos etaloninėmis išskyrimo sekomis. Be to, 353R HQS buvo dvi papildomos SNP poros apverstuose pakartojimuose (ITR) dešinėje ir kairėje, todėl atsirado OPG015 geno stop kodonas. MPXV_USA_2022_MA001 ir 353R sekos taip pat skyrėsi dviem bazių, esančių 077, 133 ir 273 173 padėtyse, indeliais (įterpimais-delecijos), atitinkančiais atitinkamai LCR2 ir LCR5 srities skirtumus.

353R-HQS skyrėsi 1 338 bazių poromis (bp) ir 1 342 bp genomo ilgiu, palyginti su MPXV M5312_HM12_Rivers ir MPXV_USA_2022_MA001 sekomis. MPXV LCR buvo paskirstyti neatsitiktinai, turint didelę atrankos valymo galią prieš LCR įvedimą į centrines konservuotas vietas. 353R HQS 2, 5, 7, 10, 11 ir 21 LCR regionai parodė vidinio šeimininko genominę įvairovę, o entropijos vertės buvo nuo 0, 2 iki 1, 7, o LCR įvairovė buvo žymiai didesnė, palyginti su SNP. Vidutinis euklidinis atstumas tarp LCR mėginių buvo nuo 0,1 (LCR21) iki 0,7 (LCR2), o LCR skirtumai buvo statistiškai reikšmingi.

LCR 10/11 pora ir LCR7 parodė didelius skirtumus šeimininko viduje ir vyraujančius alelinius skirtumus tarp mėginių. 5, 6 ir 7 LCR buvo išsidėstę apibrėžtoje centrinėje konservuotoje MPXV genomo vietoje tarp 130 000 ir 138 000 genomo pozicijų, o vieta apėmė OPG-152, 153 ir 154. LCR7 buvo funkciniame ORF centre, o LCR3 ir 21 promotorius greičiausiai buvo pradiniame ORF taške. Regionas tarp 170 000 ir 180 000 pozicijų apėmė 2, 3, 19, 20 ir 21 LCR ir buvo dar viena funkcinio poveikio vieta.

Apskritai tyrimo rezultatai parodė, kad dauguma MPXV genomo kintamumo atsirado LCR. Todėl moksliniai tyrimai, kuriuose pagrindinis dėmesys skiriamas MPXV fenotipiniams skirtumams, turėtų būti sutelkti į LCR, o ne į SNP variacijas.

*Svarbi PASTABA:bioRxiv skelbia preliminarias mokslines ataskaitas, kurios nebuvo recenzuotos, todėl neturėtų būti laikomos įtikinamais, vadovaujasi klinikine praktika/sveikatos elgesiu arba laikomos nustatyta informacija.

Nuoroda:

• Vorläufiger wissenschaftlicher Bericht.
  Sara Monzonet al. (2022). Änderungen in einem neuen Typ von genomischem Akkordeon können die Paletten für eine erhöhte Übertragbarkeit von Affenpocken öffnen. bioRxiv. doi: https://doi.org/10.1101/2022.09.30.510261 https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.09.30.510261v3

.