Beždžionių raupų viruso genominiai persitvarkymai gali būti prisitaikymo prie žmogaus šeimininko požymis

Beždžionių raupų viruso genominiai persitvarkymai gali būti prisitaikymo prie žmogaus šeimininko požymis

Neseniai paskelbtame tyrime bioRxiv * Preprint Server, mokslininkai ištyrė genominius pertvarkymus beždžionių raupų viruso (MPXV) genome ir ištyrė, ar tokie pertvarkymai atspindi viruso prisitaikymą prie žmonių (šeimininko).

Lernen: Mögliche Anpassung des Affenpockenvirus 2022 an den menschlichen Wirt durch Genduplikation und -verlust. Bildnachweis: Kateryna Kon/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

Tyrimai parodė, kad raupų virusai vystosi lėčiau, palyginti su ribonukleino rūgšties (RNR) virusais, o genominiai persitvarkymai, tokie kaip genų praradimas ar padidėjimas, yra pagrindiniai prisitaikymo prie šeimininkų veiksniai. 2022 m. MPXV protrūkis paveikė daugumą pasaulio dalių, o MPX, atrodo, įsitvirtino žmonių bendruomenėse.

Apie studijas

Šiame tyrime mokslininkai įvertino MPXV genominius nuostolius ir prieaugius ir ištyrė, ar jie reprezentuoja MPXV prisitaikymą prie žmogaus šeimininkų.

Iš viso 339 mėginiai, patvirtinti kaip MPXV teigiami polimerazės grandinine reakcija (PCR), buvo sekvenuoti viso genomo analize (WGS). Komanda iš mėginių išskyrė dezoksiribonukleino rūgštį (DNR) ir paruošė šautuvų bibliotekas. Jie sukonstravo MPXV genomus de novo surinkimo būdu ir susiejo juos su etalonine baltymų seka. Sekos buvo suderintos ir visi genomai pateikti NCBI (Nacionalinio biotechnologijos informacijos centro) GenBank duomenų bazei.

Rezultatai

Grupė pranešė apie penkis MPXV protrūkio genomus 2022 m., su dideliu genų dubliavimu ir praradimu, įskaitant iki 18 000 bazinių porų (bp) dubliavimą priešingame genominiame gale nuo kairiojo (L) į dešinę (R) galinį apverstų pasikartojimų (ITR) regioną ir įterpimo vietos delecijas iki 16 000 bp, kaip tikėtiną šeimininko adaptaciją.

Dvigubos iš L į R taip pat buvo aptiktos I klado MPXV genome nuo 2005 m. ir genome nuo dabartinio daugianacionalinio MPXV protrūkio 2022 m. Be to, R-to-L galų dubliavimasis buvo aptiktas naudojant MPXV/Germany/2022/RKI339 genomą. MPXV/Germany/2022/RKI338 genomas parodė 2309 bp deleciją toje pačioje vietoje pasroviui nuo L ITR, bet be įterpimo.

Identiški dubliavimai buvo pastebėti 20 II klado MPXV genomų nuo 1958 iki 2018 m. MPXV/Germany/2022/RKI335 genomas dubliavosi iš regiono pasroviui nuo L ITR, įskaitant MPXVgp-005 ir -007 genus, iki ITRp1 ir RVg2 regiono, esančio virš MPXV-8. genai, todėl MPXVgp-184 ir -187 sutrumpinimas ir MPXVgp185 bei MPXVgp186 ištrynimas.

Dėl dubliavimo dydžio (2921 bazinių porų) iki R-galinės srities ir 8893 bp delecijos susiformavo 191176 bp ilgio bendras genomas su ITR srities išplėtimu nuo 6400 bp iki 9398 bp. Identiškas ištrynimas ir dubliavimas buvo pastebėtas MPXV/Germany/2022/RKI336 genome su MPXVgp-005 iki -008 geno dubliavimu ir įterpimu tarp MPXVgp-177 ir -188 R gale, su MPXVgp187 sutrumpinimu ir visišku MPXVgp-1871 MPXVgp-1871.

Dėl 4040 bp dubliavimo ir 15303 bp delecijos susiformavo 185852 bp ilgio genomas su 10460 bp ITR. MPXV/Germany/2022/RKI337 genomas parodė identišką ištrynimo ir dubliavimo modelį su didžiausiais 5282 bp ilgio dubliavimais [MPXVgp-005 iki -010 (sutrumpintas)] link R-galo srities su didžiausia delecija 16926 bp-17sVgp-1) (-1X6hortened1)8. MPXV/Germany/2022/RKI337 genomo ilgis buvo 185251 bp su 11641 bazine pora ITR.

MPXV Sudan 2005 genomas parodė 10550 bazinių porų dubliavimąsi tame pačiame regione po L-to-R ITR ir 2108 bp delecijos. E-ChVir28389 genomo dubliavimas parodė 858 bp dubliavimą iš L-R ITR ir 2048 bp deleciją. Be to, buvo pastebėtas MPXV/Germany/2022/RKI339 genomo, kuriame buvo 18214 bp [genai MPXVgp174 (sutrumpintas) iki 187 (sutrumpintas)] dubliavimasis iki L-galo srities, todėl buvo 1-0 MPXV01-0-6 genomo delecijos. Bazinių porų laidai.

Genomo ilgis padidėjo iki 208804 bp su 24695 bp išplėstais ITR. Visuose L į R dubliavimuose buvo ≥1 iš MPXVgp-005 iki -014 genų su ≥1 MPXVgp-175 iki -187 genų ištrynimu arba atvirkščiai, kai dubliuojasi iš R į L. Ištrinti genai koreliavo su antigeninių signalų praradimu arba nuolatiniu evoliuciniu išlikimu dėl ligos susilpnėjimo.

Priešingai, įgyti genai gali paskatinti imuninį vengimą nuo šeimininko gynybos atsako. MPXVgp-006 yra į epidermio augimo faktorių panašus baltymas, turintis homologiją su vakcinijos viruso C11R genu, o ląstelių kultūros eksperimentai parodė, kad C11R sumažina branduolinio faktoriaus kappa B (NF-κB) aktyvaciją. Kiti dubliuoti genai buvo MPXVgp-008 (cinko piršto baltymas, apoptozės slopinimas), MPXVgp-009 [interleukino (IL)-18 funkcinis inhibitorius] ir MPXVgp010 (sutrumpintas ankirinas arba šeimininko baltymas).

Be to, visi L į R dubliavimai sukėlė bent MPXVgp-184 (sutrumpintą) ištrynimą iki -187 (sutrumpintą), o MPXVgp-184,186 neparodė ortopokso viruso homologijos. MPXVgp-185 parodė homologiją su vaccinia B22R genu, kuris yra homologiškas serino proteazės inhibitoriams. Įrodyta, kad B22R delecija sumažina vakcinos viruso virulentiškumą ir replikaciją.

MPXV/Germany/2022/RKI337 ir MPXV/Germany/2022/RKI336 genuose MPXVgp180 (B19R) ir MPXV182 (B21R) buvo toliau ištrinti ir identifikuoti kaip potencialiai svarbių MPXV virulentiškumo genų kandidatai. Trečiasis kandidatas D10L (MPXVgp013) ir genai B19R ir B21R buvo dubliuoti MPXV/Germany/2022/RKI339 genome, o ketvirtasis – Sudano KC257459 MPXV genome.

Diplomas

Apskritai tyrimo rezultatai parodė, kad genų dubliavimasis ir praradimai yra tikėtini dabartinio 2022 m. MPXV protrūkio šeimininko prisitaikymo mechanizmai, ir pabrėžė, kad reikia tęsti MPXV genomo pabaigos stebėjimo pastangas, o ne nuolatinę nesinoniminę MPXV mutacijų priežiūrą arba kartu su ja.

*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.
  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

.