Los investigadores identifican una nueva variante del SARS-CoV-2 con mutaciones en el gen que codifica la proteína de membrana


Un estudio reciente publicado en la Revista Microbios e infecciones emergentes ha destacado la aparición de una nueva variante del coronavirus 2 del síndrome respiratorio agudo agudo (SARS-CoV-2) con mutaciones en el gen que codifica la proteína de membrana. Se han identificado dos mutaciones potenciales, M: I82T y M: V70L, dentro de las hélices transmembrana, que se espera que mejoren la aptitud viral al modular la captación de glucosa durante la replicación.

Estudio: variantes emergentes de preocupación en la proteína de membrana del SARS-CoV-2: un objetivo altamente conservado con posibles implicaciones patológicas y terapéuticas

Fondo

Los estudios de secuenciación del genoma completo de variantes virales emergentes son particularmente importantes para identificar mutaciones que surgen bajo selección positiva y juegan un papel vital en la evolución viral. En la última fase de la pandemia de la enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19), varias variantes nuevas del SARS-CoV-2 con múltiples proteína de pico han surgido mutaciones. Debido al aumento significativo de la infectividad y la capacidad de escape inmunológico, algunas de estas variantes se han convertido en las variantes predominantemente circulantes en todo el mundo. Por lo tanto, para controlar eficazmente la trayectoria de la pandemia de COVID-19, la vigilancia genómica continua de las secuencias del SARS-CoV-2 tanto a nivel nacional como mundial es de primordial importancia.

En el estudio actual, los científicos han informado de la aparición de una nueva variante del SARS-CoV-2 que contiene mutaciones distintivas en el gen que codifica la proteína de membrana.

Diseño del estudio

Los científicos llevaron a cabo la reacción en cadena de la polimerasa con transcripción inversa (RT-PCR) para la secuenciación del genoma completo de un total de 2.900 muestras de pacientes positivas al SARS-CoV-2. Posteriormente, compararon estas secuencias con secuencias de SARS-CoV-2 de longitud completa descargadas de las bases de datos GISAID y NCBI para el análisis de variantes virales.

Además, realizaron análisis filogenético y predicciones estructurales de proteínas de membrana de SARS-CoV-2 utilizando un programa de alineación de secuencias múltiples y un servicio especializado para el análisis estructural de variantes de sentido erróneo.

Observaciones importantes

Al analizar la mutación sin sentido que lleva el genoma y la mutación sinónima que lleva el genoma, los científicos estimaron que las mutaciones sin sentido deberían ocurrir 2,7 veces, 3,1 veces, 3,8 veces más frecuentemente que las mutaciones sinónimas en el gen que codifica la proteína de la envoltura, el gen que codifica la proteína de la membrana y Gen codificante de ORF6, respectivamente. Al comparar la mutación sin sentido que lleva genomas con la mutación sinónima que lleva genomas, notaron que el gen de la membrana está altamente conservado y posiblemente bajo una sólida selección purificadora.

Al estimar la mutación de sentido erróneo del gen de membrana que lleva genomas virales, identificaron solo 4 mutaciones de sentido erróneo en genomas virales recolectados de los EE. UU. En febrero de 2021. Con un análisis adicional, observaron un aumento gradual en las mutaciones del gen de membrana de sentido erróneo en genomas virales en EE. .

Análisis filogenético de genomas virales que portan mutaciones M sin sentido, coloreados por linaje de fondo.

Análisis filogenético de genomas virales que portan mutaciones M sin sentido, coloreados por linaje de fondo.

Al analizar la frecuencia de aumento de estas mutaciones, observaron que la mutación M: I48V es muy específica de EE. UU. Y que la mayoría de los aislados virales que llevan esta mutación pertenecen al linaje B.1.375. Sin embargo, actualmente, la frecuencia de esta mutación se redujo significativamente en los EE. UU.

En contraste con la mutación M: I48V, se encontró que la frecuencia de la mutación M: I82T aumentó 116 veces entre octubre de 2020 y febrero de 2021 en los EE. UU. Los científicos confirmaron que los aislados virales que portan esta mutación pertenecen predominantemente a los linajes B.1 y B.1.525 y que aproximadamente el 99% del linaje B.1.525 actualmente porta esta mutación.

Con un análisis más detallado, los científicos notaron que el clado portador de M: I82T más grande es parte de un linaje sub-B.1 de M: I82T joven y que aproximadamente el 90% de los aislados en este clado contienen otras 10 mutaciones sin sentido. Mencionaron que el clado M: I82T es significativamente diferente de otros clados del linaje B.1 y, por lo tanto, se requiere una designación separada para este clado. Curiosamente, encontraron que el segundo clado portador de M: I82T más grande está circulando actualmente en Europa y África y se segrega conjuntamente con la mutación de la proteína E484K Spike. Debido a la ausencia de la mutación E484K Spike en el clado M: I82T de EE. UU., Los científicos sugieren que la mutación M: I82T puede tener implicaciones en la evolución viral independientemente de la mutación E484K Spike.

Los científicos identificaron una serie de otras mutaciones de genes de membrana que mostraron un aumento reciente en frecuencia en todo el mundo. Centrándose en estas mutaciones, recolectaron más de 5.500 secuencias que portaban cualquiera de estas mutaciones para el análisis filogenético. Su análisis reveló que muchas de estas secuencias pertenecen al linaje B.1.1.7, que también lleva una mutación sinónima del gen de la membrana.

Además, los científicos seleccionaron cuatro mutaciones de genes de membrana (M: A2S, M: F28L, M: I82T y M: V70L) y analizaron su presencia en aislamientos virales recolectados de los pacientes del estudio. Su análisis reveló que la edad media de los pacientes que portaban cada una de estas mutaciones era de 37 a 39 años, mientras que la edad media de los pacientes sin estas mutaciones era de 43 años.

Importancia del estudio

El estudio destaca la rápida aparición del clado B.1.I82T con mutaciones del gen de la membrana del SARS-CoV-2 en los EE. UU. Y en todo el mundo. En general, los hallazgos sugieren que las variantes virales que contienen mutaciones del gen de la membrana exhiben una mayor transmisibilidad entre las poblaciones más jóvenes y que las mutaciones que surgen en el gen que codifica la proteína de la membrana viral juegan un papel crucial en el aumento de la aptitud viral probablemente al controlar la captación de glucosa durante la replicación viral.

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