Исследование кинетики вариантов SARS-CoV-2 Marseille-4

Study: The emergence, spread and vanishing of a French SARS-CoV-2 variant exemplifies the fate of RNA virus epidemics and obeys the Black Queen rule. Image Credit: Lightspring/Shutterstock

В недавнем исследовании, опубликованном на medRxiv* сервер препринтов исследователи определили характер и динамику мутаций, связанных с тяжелым острым респираторным синдромом коронавируса 2 (SARS-CoV-2) французского варианта Марсель-4 в течение 10 месяцев с момента его появления.

Исследование: появление, распространение и исчезновение французского варианта SARS-CoV-2 отражает судьбу эпидемий РНК-вируса и свидетельствует о правлении Черной Королевы. Изображение предоставлено: Lightspring / Shutterstock

Исследование пришло к выводу, что неоднородность, связанная с линией SARS-CoV-2, может предсказать конец эпидемии.

Задний план

Характеристики мутаций, связанных с вариантами SARS-CoV-2, которые приводят к более поздним волнам нынешней пандемии ишемической болезни сердца 2019 года (COVID-19), сложны. Прекращение эпидемий связано с развитием коллективного иммунитета, снижением вирусной нагрузки и проведением лечебных мероприятий, таких как вакцинация. Более того, по-прежнему недостаточно данных о факторах и механизмах, связанных с появлением, передачей и исчезновением вариантов SARS-CoV-2.

Об исследовании

В текущем исследовании исследователи определили кинетику нового варианта SARS-CoV-2, названного Marseille-4, идентифицированного норками в IHU Méditerranée Infection, Марсель, Франция, в июле 2020 года. Вариант Marseille-4 имеет 20 мутаций. , с 13 специфическими мутациями по сравнению с изолятом Wuhan-Hu-1 и одной из семи несинонимичных мутаций в области гликопротеина с шипами (S).

У участников исследования был вариант инфекции Марселя-4 SARS-CoV-2, и их клинические и эпидемиологические данные были собраны из информационной системы Assistance Publique-Hôpitaux de Marseille (APHM).

Исследователи изучили эпидемиологическое происхождение и характеристики варианта «Марсель-4». Генетические данные за 10 месяцев с момента возникновения до исчезновения этого варианта в апреле 2021 года, собранные в ходе обширного геномного наблюдения за SARS-CoV-2, были проанализированы с использованием секвенирования нового поколения. Точно так же 7453 генома Marseille-4, полученные секвенированием следующего поколения, были классифицированы на линии и подварианты. Укороченные и несокращенные формы белка ORF8 анализировали путем создания структурной модели белка ORF8 из файла PDB 7JTL.

Происхождение, передача и исчезновение варианта Марселя-4 SARS-CoV-2 были определены с использованием этих собранных данных.

Результаты

В ходе исследования были выявлены два подварианта варианта Марсель-4 SARS-CoV-2, а именно Марсель-4А с 22 линиями из 50 геномов и Марсель-4В. За период исследования с помощью специфической количественной полимеразной цепной реакции (КПЦР) было выявлено 9616 случаев, связанных с инфекцией Marseille-4.

Средняя продолжительность жизни этих двух вариантов составила 4,1 ± 1,4 месяца, и за этот период развилось около 4,1 ± 2,6 мутаций. Скорость роста составляла от 0,010 до 0,173 в Марселе-4А.17 и Марселе-4А.15 соответственно, а среднее значение скорости роста было 0,079 ± 0,045. Все лозы показали гамма-распределение и были связаны с инактивацией гена ORF7a или ORF7b.

Мутации в непредвиденных местах привели к новым вспышкам, а накопление дальнейших мутаций привело к увеличению гетерогенности, разнообразия и исчезновению всех линий. Ни одна из мутаций не была предсказана как вероятно связанная с более высокой трансмиссивностью, за исключением мутаций в S-области.

Marseille-4B появился после вымирания всех линий Marseille-4A, и его ген ORF8 был ингибирован стоп-кодоном. Кроме того, этот подвариант связан с большим количеством госпитализаций, связанных с SARS-CoV-2, и смертностью, что указывает на то, что ORF8 является геном невирулентности.

Структурный анализ укороченной формы гена ORF8 подтвердил, что большие делеции, вызванные стоп-кодоном, привели к образованию особого белка, не имеющего структурного сходства с исходным димером ORF8. Среднее время обнаружения лозы Марсель-4 составляло около четырех месяцев.

Выводы

Результаты исследования охарактеризовали появление, передачу и исчезновение варианта Марсель-4. В исследовании сообщается о неоднородности темпов роста для разных подвариантов и лоз Марселя-4 и показано, что неоднородность, связанная с линией SARS-CoV-2, может предсказать исчезновение эпидемии.

Более того, это открытие предполагает, что SARS-CoV-2 следует гипотезе Черной Королевы, утверждающей, что потеря гена дает организму значительное преимущество, когда функция гена может быть незаменимой.

Ингибирование гена Marseille-4 предполагает, что SARS-CoV-2 происходит из особого животного резервуара, а гены ORF8 и ORF7a/b не были необходимы для функционирования у человека, панголинов и норок и могут быть у них ингибированы. Данные об ингибировании гена ORF8 согласуются с предыдущими сообщениями о нескольких линиях норок и альфа-вариантах.

В целом был сделан вывод, что накопление полезных мутаций привело к увеличению вирусной способности, в то время как нежелательные мутации были связаны с низкой приспособленностью вируса, переносимостью и вымиранием лозы.

* Важное замечание

medRxiv публикует предварительные научные отчеты, которые не рецензируются и поэтому не должны рассматриваться как окончательные, направляющие клиническую практику/поведение в отношении здоровья, или рассматриваться как установленная информация.

.

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.