SARS-Associated Quonispecies koronawirusa u indywidualnych pacjentów

Quasispecies są znane w wirusach RNA, takich jak wirus zapalenia wątroby typu C i ludzki wirus upośledzenia odporności.1 Z powodu słabej wierności polimerazy RNA, populacje wirusa RNA typowo zawierają warianty genetyczne, które tworzą heterogenną pulę wirusa. Z powodu koronawirusa związanego z ciężkim syndromem ostrej niewydolności oddechowej (SARS), jako nowo zidentyfikowanego wirusa RNA, 2 jednak odnotowano przy względnie niewielkich zmianach, 3,4, a żadne opublikowane dane nie odnotowały istnienia quasispecies.
W czasie wybuchu SARS od marca do czerwca 2003 r. 132 pacjentów z SARS było leczonych w naszej jednostce, w tym z pierwszą grupą przypadków w Pekinie, Chiny, obszar.5 Sekwencjonowaliśmy 28 pełnej długości genów glikoprotein spike (S) koronawirusa związanego z SARS z 19 indywidualnych hospitalizowanych pacjentów. Wirusowy RNA ekstrahowano bezpośrednio z próbek klinicznych, w tym plazmy, wymazów z gardła, plwociny i kału. Gen pełnej długości S amplifikowano jako sześć zachodzących na siebie fragmentów za pomocą zagnieżdżonej reakcji łańcuchowej polimerazy z odwrotną transkryptazą (RT-PCR). Przeprowadzono zarówno test klonowania TA, jak i bezpośrednie przeszukiwanie produktów PCR. Wyniki sekwencjonowania zweryfikowano w trzech niezależnych eksperymentach z użyciem różnych produktów RT-PCR i potwierdzono przez zastosowanie, w razie potrzeby, platynowej polimerazy DNA Pfx.
W analizowanych sekwencjach zidentyfikowano 107 wariantów sekwencji z 9 nawracającymi wariantami w porównaniu z genem S szczepu BJ01 (numer dostępu GenBank AY278488), w tym 7 niesynonimowych wariantów (21494 C . T, 21702 A . G, 21858 A . T, 22908 A . G, 23198 T . C, 24018 A . T, 24540 A . G [ponumerowane na podstawie pełnej długości sekwencji genomowej]). Z wyjątkiem jednego miejsca (pozycja 21702), miejsca wariantów zostały po raz pierwszy udokumentowane na ludziach, o ile nam wiadomo.
Ryc. 1. Ryc. 1. Zróżnicowanie sekwencji w genie S ciężkiego zespołu ostrej niewydolności oddechowej (SARS) – powiązanego koronawirusa od pacjentów z SARS w Chinach. Panel A pokazuje typowe heterozygotyczne sekwencje w trzech wariantach miejsca genu S, amplifikowane z pojedynczego osobnika. Heterozygotyczny profil sekwencji, uzyskany z bezpośrednich analiz produktów RT-PCR i potwierdzony przez klonowanie TA i sekwencjonowanie, wykazał współistnienie wariantów i sekwencji referencyjnych w trzech miejscach (ze szczepem BJ01 jako szczepem referencyjnym). Panel B pokazuje zależność filogenetyczną szczepów koronawirusa związanego z SARS, na podstawie zmian genu S. Analiza została przeprowadzona przy użyciu programu MEGA-2 i była oparta na 56 całych sekwencjach genu S ze zaktualizowanych danych w GenBank (stan na 30 listopada 2003), w tym 8 reprezentatywnych sekwencji uzyskanych z naszego badania (pokazane na niebiesko ), 4 od innych pacjentów w okolicy Pekinu (czerwony), 5 z obszaru Guangdong (fioletowy), 4 od dzikich zwierząt (zielony), a pozostałe 35 z innych regionów świata (czarny).
Spekulujemy, że wyższa częstotliwość zmian w genie S niż w poprzednich raportach może wynikać z szerszego pobierania próbek przez dłuższy czas. W szczególności, współistnienie sekwencji zi bez podstawień (z BJ01 jako szczepem referencyjnym) obserwowano u 7 z 19 osób U jednego osobnika współistniały sekwencje wariantowe i referencyjne dla trzech wariantów miejsc (Figura 1A). Ponadto, sekwencje genu S z różnych próbek zebranych w różnym czasie od tego samego pacjenta wykazały podobne, ale nie identyczne, profile zmienności (dane nie pokazane).
Analiza filogenetyczna oparta na genach S koronawirusa związanego z SARS wykazała, że nowo zidentyfikowane sekwencje wariantów są najbliższe izolatom z obszarów Pekinu i Guangdong w Chinach (Figura 1B). Podsumowując, nasze obserwacje sugerują, że koronawirus związany z SARS może składać się ze złożonych i dynamicznych rozkładów mutacji in vivo, a nie z pojedynczej, zdefiniowanej sekwencji genomowej – jest to cecha typowa dla quasispecies RNA-virus.
Dongping Xu, MD
Zheng Zhang, Ph.D.
Fu-Sheng Wang, MD, Ph.D.
Szpital Beijing 302, Pekin 100039, Chiny
[email protected] bta.net.cn
5 Referencje1. Domingo E. Quasispecies i opracowanie nowych strategii antywirusowych. Prog Drug Res 2003; 60: 133-158
Crossref MedlineGoogle Scholar
2. Drosten C, Gunther S, Preiser W i in. Identyfikacja nowego koronawirusa u pacjentów z ciężkim zespołem ostrej niewydolności oddechowej. N Engl J Med 2003; 348: 1967-1976
Full Text Web of Science MedlineGoogle Scholar
3. Ruan YJ, Wei CL, Ee AL, i in. Analiza porównawcza pełnej długości sekwencji genomu 14 izolatów koronawirusa SARS i powszechnych mutacji związanych z domniemanym pochodzeniem infekcji. Lancet 2003; 361: 1779-1785 [Erratum, Lancet 2003; 361: 1832.]
Crossref Web of Science MedlineGoogle Scholar
4. Tsui SKW, Chim SSC, Lo YMD. Zmienność sekwencji genomowych koronawirusa i epidemiologia zespołu ostrej niewydolności oddechowej. N Engl J Med 2003; 349: 187-188
Full Text Web of Science MedlineGoogle Scholar
5. Zhou XZ, Zhao M, Wang FS i in. Cechy epidemiologiczne, rozpoznanie kliniczne i leczenie pierwszego skupienia pacjentów z ciężkim zespołem ostrej niewydolności oddechowej w rejonie Pekinu. Zhonghua Yi Xue Za Zhi 2003; 83: 1018-1022
MedlineGoogle Scholar
(15)
[hasła pokrewne: monoderma, hurtownia portfeli, ambrisentan ]
[podobne: cladosporium objawy alergii, bóle brzucha icd 10, nerwiak mortona leczenie ]