了解SARS-COV-2:更仔细地观察它的基因组
冠状病毒大流行具有在全球范围内蔓延,并杀害了超过三万人。它是由严重急性呼吸系统综合症冠状病毒2(SARS-COV-2)引起的,并且被认为是通过中间宿主起源于蝙蝠和传播给人类。COVID-19的患者的数量在整个许多国家以惊人的速度在增加。世界各地的科学家们正在不懈地努力,以了解病毒的机理,并找到更好的治疗干预措施,以控制感染的速度。
了解SARS-CoV-2:更深入地研究它的基因组
一般情况下,冠状病毒包含具有30 kb的近似长度的RNA(单链)的基因组。之间的冠状病毒,SARS冠状病毒-2属于一组的β-冠状周围29.9 kb的组成的基因组的长度。它包含了11个功能基因。虽然SARS-COV-2股与严重急性呼吸系统综合症冠状病毒(SARS-COV)和中东呼吸综合征相关冠状病毒的临床特征(MERS冠状病毒)病毒,它只是股79%和50%,这些病毒的基因组序列的相似性, 分别。SARS-CoV的-2的基因组序列是90%相同的球棒衍生SARS样冠状病毒。之间存在SARS-CoV的-2和SARS-CoV的包括380所不同的氨基酸取代,缺失的OrfA和ORF8b伸长还报告表示各种键的基因组的差异。
Covid-19患者中的不同转录宿主反应
孟加拉国黄麻研究所的Barj研究人员使用最新的测序技术,设计了一项研究来序列孟加拉国患者SARS-COV-2的基因组。他们开始采用收集鼻咽(咽部的上部,将鼻腔连接在软腭上方)Covid-19阳性患者的拭子样本,从聊天区兽医和动物科学大学的支持。他们的目的是从鼻咽拭子和从每种宿主中分离的病毒的病毒的基因组特征来配置Covid-19患者转录组(由生物体中的基因表达的所有信使RNA分子的总和。它们在几个SARS-COV-2感染系统中比较了不同的宿主反应。
严重的急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-COV-2)可能起源于蝙蝠并通过中间宿主扩散给人类。
其中的一种,从南亚这项研究报告在四SARS-CoV-分离株基因组观察到的变化。研究人员调查在各种COVID-19感染模型主机转录反应以及这些变化的潜在后果的变化。映射的读段组装从头(用于从多个DNA片段的构建基因组的方法)。该团队应用在中国国家大剧院生物信息的“2019新冠状病毒资源(2019nCoVR)”门户网站,以查明其测序SARS冠状病毒,基因组2的变化的“变化识别”工具。然后,他们所使用的相同的门户的“变异注释”的方法来注释分离SARS-CoV-分离株的变化。所述变体ENSEMBL影响预测器(VEP)工具施加到进一步表征变化的影响。
所有报告的菌株在3C样蛋白酶具有独特和罕见的错义突变。根据功能富集分析,先天免疫,干扰素和细胞因子活化参与宿主诱导的应答。出人意料的是,这些患者没有显示出活化凋亡,吞噬体,抗原呈递,或缺氧反应(氧不足)。在肺中,免疫和细胞因子信号传导基因,包括CCL4,TNFA,IL6,IL1A,CCL2,CXCL2,IFN和CCR1被认为是上调。有一个缺乏血管紧张素I转化酶2(ACE2)过表达在肺中,虽然高ACE2和低DPP4表达鼻咽癌细胞中检测到。
潜在中间宿主的鉴定-来自南亚的数据
在另一个重要的研究项目中,Barj团队使用了Silico(基于计算机)的方法来预测SARS-COV-2的潜在主持人和中间宿主。它们对ACE2和跨膜蛋白酶丝氨酸2(TRMPRS)进行了分量分析。ACE2用作SARS-COV-2的细胞受体,而TRMPRS有助于刺蛋白灌注。为此目的产生基于ACE2和TMPRSS2的基于氨基酸(AA)序列的系统发育(进化发育)树。发现人体ACE2与恒河猴聚集,但在两棵树中与小鼠和大鼠ACE2分开。在这些树木中,牛狼家族的成员,如牛,水牛,山羊,以及绵羊形成了一簇,而所有鸟类聚集在一起。
猕猴是唯一的物种,用100%的相似人ACE2,要为易患SARS-CoV的-2作为人类。
在这项研究中,他们还刺激SARS-CoV的-2S RBD(SARS-CoV的-2刺突蛋白受体结合结构域)与ACE2s的结构。它以研究它们的结合亲和力,并确定负责南亚冠状病毒传播到人的潜力中间动物宿主。基于在复合体与人ACE2的SARS-CoV的-2S RBD的最近解析的晶体结构,它们识别ACE2的,其与SARS-CoV的-2相互作用的基本20个可能的氨基酸残基。根据20个个体评分的总和,以产生累积的最后得分SARS-CoV的-2S RBD的利用潜力进行了预测。猕猴是唯一的物种,用100%的相似人ACE2,要为易患SARS-CoV的-2作为人类。常见于南亚的家庭养殖系统,物种,如来自家庭牛,水牛,山羊和绵羊牛科获得80分的高分大鼠、老鼠和鸟类的得分低于50分。通过分析,研究小组确定了牛、水牛、山羊、绵羊等可能感染该病毒的动物。ACE2蛋白复合物和SARS-CoV-2S RBD相互作用界面表明穿山甲可能是SARS-CoV-2的中间宿主。
未来的角度
来自差异转录组研究的数据可以为宿主对来自呼吸道不同部位的病毒的反应提供新的见解。尽管这项研究只包括少数病例,但这些发现有助于未来研究的发展,以阐明不同的宿主对病毒发病机制的反应。随着进一步的研究,更多的数据可以被纳入,并丰富了对有效治疗方法的探索。潜在中间宿主研究的发现可以为确定南亚SARS-CoV-2的可能宿主提供有价值的资源。通过对潜在宿主和中间宿主的适当管理,可以降低未来爆发COVID-19的风险。
个人反应
您是否有任何计划利用您自己的研究中的数据,并制定有效的治疗策略来对抗Covid-19,因为世界各地的许多国家正在经历第二波?