Suche
Mein Konto
Геномните пренареждания във вируса на маймунската шарка може да са признак за адаптация към човешкия гостоприемник
В проучване, публикувано наскоро на сървъра за предпечат на bioRxiv*, изследователите изследваха геномни пренареждания в генома на вируса на маймунската шарка (MPXV) и изследваха дали такива пренареждания представляват вирусна адаптация към хората (гостоприемник). Обучение: Възможна адаптация на вируса на маймунската шарка 2022 към човешкия гостоприемник чрез генно дублиране и загуба. Кредит на изображението: Kateryna Kon/Shutterstock *Важна забележка: bioRxiv публикува предварителни научни доклади, които не са били рецензирани и следователно не трябва да се считат за убедителни, да ръководят клиничната практика/здравно поведение или да се третират като установена информация. Предистория Проучванията съобщават, че поксвирусите се развиват по-бавно в сравнение с вирусите на рибонуклеиновата киселина (РНК), с геномни пренареждания като загуба на ген...
Геномните пренареждания във вируса на маймунската шарка може да са признак за адаптация към човешкия гостоприемник
В наскоро публикувано проучване bioRxiv * Preprint Server, изследователите изследваха геномни пренареждания в генома на вируса на маймунската шарка (MPXV) и изследваха дали тези пренареждания представляват вирусна адаптация към хората (гостоприемник).
Lernen: Mögliche Anpassung des Affenpockenvirus 2022 an den menschlichen Wirt durch Genduplikation und -verlust. Bildnachweis: Kateryna Kon/Shutterstock
*Важна ЗАБЕЛЕЖКА:bioRxiv публикува предварителни научни доклади, които не са били рецензирани и следователно не трябва да се считат за убедителни, да насочват клиничната практика/здравното поведение или да се третират като установена информация.
фон
Проучванията съобщават, че поксвирусите се развиват по-бавно в сравнение с вирусите на рибонуклеинова киселина (РНК), като геномните пренареждания като загуба или печалба на ген са основните двигатели на адаптацията към гостоприемниците. През 2022 г. епидемията от MPXV засегна повечето части на света и MPX изглежда се е установила в човешките общности.
Относно ученето
В настоящото проучване изследователите оцениха геномните загуби и печалби на MPXV и провериха дали те са представителни за адаптацията на MPXV към човешки гостоприемници.
Общо 339 проби, за които е потвърдено, че са положителни за MPXV чрез полимеразна верижна реакция (PCR), бяха секвенирани чрез анализ на целия геном (WGS). Екипът извлече дезоксирибонуклеинова киселина (ДНК) от пробите и подготви библиотеки с пушки. Те конструират MPXV геноми чрез de novo сглобяване и ги картографират към референтна протеинова последователност. Последователностите бяха подравнени и всички геноми бяха изпратени в базата данни GenBank на NCBI (Национален център за биотехнологична информация).
Резултати
Екипът докладва за пет генома на избухване на MPXV през 2022 г. с екстензивни дублирания на гени и загуби, включително дублирания до 18 000 базови двойки (bp) към противоположния геномен край от левия (L) към десния (R) край на инвертирани повторения (ITR) регион и делеции на мястото на вмъкване до 16 000 bp като вероятна адаптация към човешкия гостоприемник.
Дублиранията L-към-R също бяха открити в MPXV геном на клад I от 2005 г. и в геном от текущото мултинационално огнище на MPXV през 2022 г. В допълнение, крайните дублирания R-към-L бяха открити с генома MPXV/Германия/2022/RKI339. Геномът MPXV/Germany/2022/RKI338 показа делеция от 2309 bp на същото място надолу по веригата на L ITR, но без вмъкване.
Идентични дублирания са наблюдавани в 20 MPXV генома на clade II между 1958 и 2018 г. Геномът MPXV/Germany/2022/RKI335 показва дублиране от региона надолу по веригата на L ITR, включително гените MPXVgp-005 и -007, до локализирания регион над R ITR между MPXVgp-182 и -188 гена, което води до Съкращаване на MPXVgp-184 и -187 и пълно изтриване на MPXVgp185 и MPXVgp186.
Размерът на дублиране (2921 базови двойки) към R-крайната област и делецията от 8893 bp доведоха до образуването на общ геном с дължина 191176 bp с разширение на ITR региона между 6400 bp и 9398 bp. Идентично заличаване и дублиране се наблюдава в генома MPXV/Germany/2022/RKI336 с MPXVgp-005 до -008 генно дублиране и вмъкване между MPXVgp-177 и -188 в R края, с MPXVgp187 съкращаване и пълно MPXVgp-178 до -186 генно заличаване.
4040 bp дублиране и 15303 bp делеция доведоха до образуването на 185852 bp дълъг геном с 10460 bp ITRs. Геномът MPXV/Germany/2022/RKI337 показа идентичен модел на делеция и дублиране с най-големите 5282 bp дълги дупликации [MPXVgp-005 до -010 (съкратено)] към R-терминалния регион с най-голямо изтриване от 16926 bp [MPXVgp-176 до -187 (съкратено)]. Дължината на генома MPXV/Germany/2022/RKI337 е 185251 bp с 11641 базови двойки ITR.
Геномът MPXV Sudan 2005 показа дублиране на 10550 базови двойки в същия регион след L-към-R ITR и делеция от 2108 bp. Дублирането в генома на E-ChVir28389 показа дублиране от 858 bp от L-към-R ITR и делеция от 2048 bp. В допълнение, R-към-L крайни дупликации са наблюдавани за генома MPXV/Germany/2022/RKI339, който има дублиране от 18214 bp [гени MPXVgp174 (съкратен) до 187 (съкратен)] към L-терминалния регион, което води до делеции на ген MPXVgp-005 до -010 на 6701 Основни двойки кабели.
Дължината на генома се увеличи до 208804 bp с 24695 bp разширени ITR. Всички L-към-R дупликации съдържаха ≥1 от MPXVgp-005 до -014 гени с делеция на ≥1 MPXVgp-175 до -187 гени или обратното за R-към-L дупликации. Изтритите гени корелират със загуба на антигенно сигнализиране или продължителна еволюционна персистентност чрез отслабване на заболяването.
Обратно, придобитите гени могат да насърчат имунното избягване на защитните реакции на гостоприемника. MPXVgp-006 е протеин, подобен на епидермален растежен фактор, с хомоложност на гена C11R на вируса на ваксиния и експерименти с клетъчни култури показват, че C11R намалява активирането на ядрен фактор капа B (NF-κB). Други дублирани гени са MPXVgp-008 (протеин от цинков пръст, инхибиране на апоптоза), MPXVgp-009 [функционален инхибитор на интерлевкин (IL)-18] и MPXVgp010 (съкратено анкирин или протеин от диапазона на гостоприемника).
Освен това, всички дублирания от L до R причиняват делеции на поне MPXVgp-184 (съкратен) до -187 (скъсен), а MPXVgp-184,186 не показва хомология на ортопоксвирус. MPXVgp-185 показа хомоложност с гена B22R на ваксиния, който е хомоложен на серин протеазни инхибитори. Делецията на B22R е документирана за намаляване на вирулентността и репликацията на вируса на ваксиния.
За гените MPXV/Germany/2022/RKI337 и MPXV/Germany/2022/RKI336, MPXVgp180 (B19R) и MPXV182 (B21R) бяха допълнително изтрити и идентифицирани като кандидати за потенциално важни гени за вирулентност на MPXV. Третият кандидат D10L (MPXVgp013) и гените B19R и B21R бяха дублирани в генома MPXV/Germany/2022/RKI339, а четвъртият беше дублиран в генома на Sudan KC257459 MPXV.
Диплома
Като цяло, резултатите от проучването подчертаха дублирането на гени и загубите като вероятни механизми на настоящата епидемия от MPXV през 2022 г. за адаптиране на гостоприемника и подчертаха необходимостта от продължаване на усилията за крайно наблюдение на MPXV генома вместо или във връзка с продължаващо наблюдение на несинонимни MPXV мутации.
*Важна ЗАБЕЛЕЖКА:bioRxiv публикува предварителни научни доклади, които не са били рецензирани и следователно не трябва да се считат за убедителни, да насочват клиничната практика/здравното поведение или да се третират като установена информация.
Справка:
- Vorläufiger wissenschaftlicher Bericht.
Mögliche Anpassung des Affenpockenvirus 2022 an den menschlichen Wirt durch Genduplikation und -verlust. Annika Brinkmannet al. bioRxiv. doi: https://doi.org/10.1101/2022.10.21.512875 https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.10.21.512875v1
.