El estudio identifica las características interesantes de la secuencia en SARS-CoV-2 al comienzo del pandémico COVID

En un estudio reciente publicado en el servidor de preimpresión bioRxiv *, los investigadores estudiaron los datos de secuencia de los casos de la enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19) del mercado de mariscos de Huanan en Beijing, China, para definir las poblaciones del genoma variante menor desde el principio. de la pandemia inducida por el síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (SARS-CoV-2). Estudio: Los genomas variantes menores de SARS-CoV-2 al comienzo de la pandemia contenían marcadores de VoC. Crédito de la imagen: NIAID El mercado de Huanan en China fue el epicentro de la pandemia inducida por COVID-19, donde comenzó la transmisión de persona a persona del letal SARS-CoV-2.
Dos eventos indirectos en el mercado establecieron la transmisión de los linajes B y A en la población humana y potencialmente puso fin a otros efectos secundarios. En consecuencia, los investigadores creían que el SARS-CoV-2 tenía una diversidad genética limitada al comienzo de la pandemia en humanos. Sin embargo, a medida que avanzaba la pandemia y el SARS-CoV-2 se diseminaba en China y en todo el mundo, sus secuencias genómicas se volvieron cada vez más diversas.
La secuencia del genoma dominante es la más abundante en una muestra de un paciente con COVID-19 y un marcador útil de información de secuenciación de poblaciones virales. Por ejemplo, en los pacientes del mercado de Huanan, las secuencias dominantes del genoma del SARS-CoV-2 eran más del 99,9 % idénticas, lo que indica la aparición reciente del SARS-CoV-2 en la población humana.
Los segundos marcadores son los menores variantes genómicas con menor abundancia. Contienen sustituciones de aminoácidos sinónimos y no sinónimos que confieren una ventaja bajo presión selectiva y, por lo tanto, afectan el fenotipo de la enfermedad. En el presente estudio, los investigadores identificaron las primeras muestras de pacientes con COVID-19 supuestamente asociados con el mercado de Huanan en función del inicio de los síntomas o la fecha de depósito de la secuencia.
Identificaron datos de secuenciación del SARS-CoV-2 de 16 pacientes (S1 a S16 ) y utilizaron diferentes enfoques para asignar variantes menores del genoma a partir de estos datos. Los investigadores separaron las variantes de baja frecuencia de los errores de secuencia de Illumina usando DiversiTools, cuyos algoritmos usan las puntuaciones de calidad de Illumina para calcular un valor p para cada variante en cada sitio de nucleótido en una proteína. Alternativamente, consideraron una profundidad de lectura arbitraria de 10 o 100 nucleótidos por sitio para identificar genomas variantes menores.
Los investigadores consideraron un límite superior e inferior al umbral del 20 % para investigar variantes genómicas menores y su asociación con aminoácidos sustituciones y fenotipo. Mapa de calor de cambios no sinónimos a nivel de variante menor en SARS-CoV-2 que tienen un umbral entre 20 y 49% en los 16 pacientes (eje y). El panel se divide en cada una de las proteínas del SARS-CoV-2 y las sustituciones se muestran en el eje x.
Se muestra el sitio del aminoácido con cobertura >= 10. Los autores notaron que la cobertura de las variantes menores era variable a lo largo del genoma, y ​​que algunos sitios tenían una cobertura más alta o más baja en los datos de secuenciación. Además, identificaron genomas variantes menores en todos los genes del SARS-CoV-2 para cada paciente.
Los datos indicaron que las sustituciones de aminoácidos en sitios específicos de algunos genes, incluida la envoltura del SARS-CoV-2 (E), membrana (M), marco de lectura abierto (ORF)6, ORF7b y ORF10, fueron menos frecuentes. En particular, tres pacientes, S9, S12 y S14, tenían poca diversidad de población en genomas variantes menores en SARS-CoV-2. Por el contrario, el paciente S6 poseía ~40 % (mayor) frecuencia de sustituciones, C25R y V49I en el gen ORF8 del SARS-CoV-2.
Para un umbral superior al 20 %, los pacientes S1, S6, S10 y S11 tenían una mayor número de genomas variantes menores en el SARS-CoV-2. Además, estos genomas tenían codones de terminación prematuros (por ejemplo,
, el paciente S11 tenía un codón de terminación prematuro en la proteína no estructural 2 (NSP2) del SARS-CoV-2. Sin embargo, lo que es más importante, los autores identificaron varias variantes genómicas menores en el pico (S) del SARS-CoV-2 y otras proteínas, que posteriormente se encontraron en sus variantes de interés (VOC). La frecuencia y la posición de estas variantes genómicas variaron entre los pacientes.
Sin embargo, los datos indicaron la presencia de estas características de los COV del SARS-CoV-2 al comienzo de la pandemia. Por ejemplo, la sustitución de P323L en NSP12 en variantes genómicas menores de SARS-CoV-2 de pacientes S3, S9, S10 y S15. Además, aunque estas sustituciones estaban por debajo del 5 % a nivel del genoma variante menor, se encontró que estaban bajo una fuerte presión de selección.
En consecuencia, tenían el potencial de crecer en dominancia a los pocos días de la infección por SARS-CoV-2. En particular, las variantes genómicas menores de SARS-CoV-2 del paciente 16 tuvieron varias sustituciones en un rango de frecuencia de 5 y 15%. El estudio actual identificó sustituciones de aminoácidos dentro de las variantes menores en los casos de SARS-CoV-2 al comienzo de la pandemia de COVID-19 que se asociaron con futuros COV.
Además, mostró la posibilidad de predecir la aparición de COV en función de sobre el análisis de genomas variantes menores y los sitios variables desde el comienzo del brote de COVID-19. En conclusión, estos conocimientos sobre la evolución viral podrían ayudar a diseñar regímenes de tratamiento y vacunación contra futuros COV del SARS-CoV-2 a tiempo. bioRxiv publica informes científicos preliminares que no son revisados ​​por pares y, por lo tanto, no deben considerarse concluyentes, guiar la práctica clínica o el comportamiento relacionado con la salud ni tratarse como información establecida.
.