Các biến thể ở các vùng có độ phức tạp thấp trong bộ gen bệnh đậu mùa khỉ được phát hiện có ảnh hưởng đến khả năng lây truyền của vi rút

Trong một nghiên cứu gần đây được đăng lên bioRxiv* máy chủ in trước, các nhà nghiên cứu đã điều tra xem liệu các vùng có độ phức tạp thấp (LCR) có phải là nguyên nhân gây ra đợt bùng phát virus đậu mùa khỉ (MPX) (MPX) (MPXV) 2022 nhánh IIb hiện tại hơn là đa hình đơn nucleotide (SNP) hay không.

Nghiên cứu: Những thay đổi trong một loại đàn accordion di truyền mới có thể làm tăng khả năng lây truyền bệnh đậu mùa ở khỉ.  Tín dụng hình ảnh: MIA Studio / Shutterstock
Nghiên cứu: Những thay đổi trong một loại đàn accordion di truyền mới có thể làm tăng khả năng lây truyền bệnh đậu mùa ở khỉ. Tín dụng hình ảnh: MIA Studio / Shutterstock

Tiểu sử

Sự bùng phát MPXV đang diễn ra đã xảy ra do nhiễm MPXV phân lớp IIb. Trái ngược với các trường hợp MPX do MPX gây ra ở nhóm I và nhóm IIa, tiên lượng bùng phát hiện tại phần lớn là thuận lợi, mặc dù lây truyền MPXV từ người sang người hiệu quả hơn đáng kể. MPXV đã phát triển do áp lực chọn lọc từ vật chủ và mất gen tương tác với vật chủ. Cho đến nay, đã có những giải thích bộ gen không thỏa đáng cho SNPs là nguyên nhân dẫn đến sự gia tăng khả năng lây truyền của MPXV.

Về nghiên cứu

Nghiên cứu hiện tại đã điều tra xem các biến thể LCR có phải là nguyên nhân chính gây ra sự thay đổi bộ gen của MPXV và dịch tễ học bùng phát MPXV 2022 không.

Các trình tự dòng B.1 MPXV thuộc phân lớp II đã được tập hợp de novo sử dụng phương pháp lập bản đồ liên quan đến việc sử dụng súng ngắn phép đo lường và đọc ngắn trình tự của axit ribonucleic (RNA) và axit deoxyribonucleic (DNA) được chiết xuất từ ​​gạc từ các tổn thương mụn nước của bệnh nhân MPX được chẩn đoán từ ngày 18 tháng 5 đến ngày 14 tháng 7 năm 2022 ở Tây Ban Nha.

Độ phân giải LCR được thực hiện dựa trên lập bản đồ bộ gen tham chiếu, và trong silico phân tích đã được thực hiện. Các phát hiện đã được áp dụng cho các bộ dữ liệu MPXV NCBI (trung tâm quốc gia về thông tin công nghệ sinh học) SRA (kho lưu trữ đọc trình tự) (n = 35) các lần đọc thô đơn phân tử. Để xác định trình tự LCR thực tế, sự kết hợp của các chiến lược giải trình tự khác nhau đã được sử dụng.

Sự phân bố LCR giữa các nhóm gen poxvirus trực tuyến protein chức năng chính (OPG) khác nhau và mức độ đa dạng của 21 LCR đã được xác định đã được so sánh. Đối với tất cả các LCR trên tất cả các mẫu dữ liệu, các tần số alen đã được đặc trưng và đánh giá một cách tương đối.

Kết quả

Bộ gen MPXV HQS 353R đại diện cho đợt bùng phát MPXV năm 2022 hiện tại đã được xác định chính xác dựa trên các biến thể LCR với các biến thể STR đáng kể trong LCR. Trong bộ gen MPXV, entropy LCR cao hơn đáng kể so với entropy SNP. Trong silico các phân tích chỉ ra rằng sự biểu hiện, dịch mã, độ ổn định hoặc chức năng của MPXV OPGs 153, 204 và 208 có thể bị ảnh hưởng bởi sự sắp xếp tiến hóa bộ gen liên quan đến sự giãn nở và co lại theo nhịp điệu của bộ gen.

Tổng cộng 48 trình tự gen MPXV đã được xác định với độ sâu đọc ≥10X và 39.697.742 lần đọc HQ cho mỗi miếng gạc. Một đường viền, hai đường viền, ba đường viền và một đường viền thuộc về MPXV với độ phủ lần lượt là 101%, 97% và 97% của chuỗi MPXV-M5312_HM12_Rivers. Tổng cộng, 21 LCR đã được xác định với các cặp LCR 10/11 và 1/4 có các bản sao giống nhau ở dạng bổ sung ngược.

LCR3 chứa TR với ATAT [ACATTATAT]n dãy, và phân tích chỉ ra rằng n = 52. Không có trình tự gen MPXV orthopoxvirus nào được công bố công khai có TR dài tương tự. Bốn trình tự gen MPXV dòng IIb dòng B.1 của đợt bùng phát MPXV năm 2022 cho thấy n = 54 đến 62 lần lặp lại LCR3 và số lượng STR phân biệt trình tự với trình tự gen dòng IIb dòng A (12 đến 42 STR ở các vùng LCR3) , dấu hiệu của sự biến đổi di truyền cao trong LCR3.

Tương tự như vậy, sự khác biệt STR dành riêng cho dòng MPXV thuộc phân lớp IIb đã được phát hiện trong cặp LCR 1/4. Cặp chứa một STR với [AACTAACTTATGACTT]n dãy, và kết quả phân tích chỉ ra rằng n = 16. LCR3 dường như có chiều dài lớn hơn kể từ khi virus lan tràn, trong khi chiều dài của 1/4 cặp LCR dường như đã giảm xuống, hoạt động như một sự phù hợp của bộ gen với thời gian.

Trình tự gen MPXV_USA_2022_MA001 và 353R của dòng phụ II có 67 SNP so với trình tự phân lập dòng tham chiếu dòng A thuộc dòng phụ II. Ngoài ra, 353R HQS chứa thêm hai cặp SNP trên các lần lặp lại ngược (ITR) ở bên phải và bên trái, dẫn đến một codon dừng gen OPG015. Các trình tự MPXV_USA_2022_MA001 và 353R cũng khác nhau bởi hai chỉ số (chèn-xóa) của các cơ sở nằm ở các vị trí 077,133 và 273,173, tương ứng với sự khác biệt vùng LCR2 và vùng LCR5.

353R HQS khác nhau 1.338 cặp bazơ (bp) và 1.342 bp về độ dài bộ gen so với trình tự MPXV M5312_HM12_Rivers và MPXV_USA_2022_MA001, tương ứng. MPXV LCR được phân phối không ngẫu nhiên với một lực chọn lọc tinh sạch đáng kể chống lại việc đưa LCR vào các địa điểm được bảo tồn trung tâm. Trong 353R HQS, các vùng LCR 2, 5, 7, 10, 11 và 21 cho thấy sự đa dạng về hệ gen trong máy chủ, với giá trị entropy nằm trong khoảng từ 0,2 đến 1,7, với sự đa dạng hơn đáng kể trong LCR so với trong SNP. Khoảng cách Euclid trung bình giữa các mẫu đối với LCR dao động trong khoảng 0,1 (LCR21) đến 0,7 (LCR2), và sự khác biệt LCR cho thấy ý nghĩa thống kê.

Cặp LCR 10/11 và LCR7 cho thấy sự khác biệt đáng kể trong máy chủ lưu trữ và sự khác biệt về allelic ưu tiên giữa các mẫu. Các LCR 5, 6 và 7 nằm ở vị trí trung tâm được bảo tồn xác định của bộ gen MPXV giữa các vị trí bộ gen 130.000 và 138.000, và vị trí này bao gồm các OPG-152, 153 và 154. LCR7 nằm ở trung tâm ORF chức năng, trong khi LCR3 và 21 được đặt tại nơi quảng bá / bắt đầu, có thể thay đổi vị trí bắt đầu của ORF. Khu vực giữa các vị trí 170.000 và 180.000 bao gồm LCRs 2, 3, 19, 20 và 21 và là một vị trí khác của tác động chức năng.

Nhìn chung, kết quả nghiên cứu cho thấy rằng hầu hết các biến đổi bộ gen của MPXV xảy ra trong LCR. Do đó, nghiên cứu nhấn mạnh sự khác biệt về kiểu hình MPXV nên tập trung vào các biến thể LCR hơn là các biến thể SNP.

*Thông báo quan trọng

bioRxiv xuất bản các báo cáo khoa học sơ bộ không được đánh giá ngang hàng và do đó, không được coi là kết luận, hướng dẫn thực hành lâm sàng / hành vi liên quan đến sức khỏe hoặc được coi là thông tin đã được thiết lập.

Tham khảo tạp chí:

Source link

Leave a Reply

Your email address will not be published.