quinta-feira, 12 de novembro de 2020

QUEBRA! COVID-19 Genomics: cientista descobre um romance oculto que se sobrepõe ao gene ORF3d no genoma SARS-CoV-2 que pode não ser detectado por células T

 Fonte: COVID-19 Genomics 12 de novembro de 2020

COVID-19 Genomics : Cientistas e especialistas em genômica da Academia Sinica-Taiwan, Instituto de Genômica Comparada-EUA, Universidade Técnica de Munique-Alemanha, Universidade de Wisconsin-Madison, SUNY Downstate Health Sciences University-EUA, Universidade da Califórnia-Berkeley e a Universidade da Califórnia-Los Angeles descobriram em um novo estudo um novo gene oculto sobreposto que a comunidade de pesquisa internacional havia esquecido até agora. Este gene conhecido como gene ORF3d também pode ser indetectável pela resposta das células T e mais estudos são necessários para entender seu papel e funções.

 


Normalmente, compreender o surgimento de novos vírus requer uma anotação precisa e abrangente de seus genomas. Genes sobrepostos (OLGs) são comuns em vírus e têm sido associados a pandemias, mas ainda são amplamente esquecidos.

 

A equipe de estudo descobriu e caracterizou o ORF3d, um novo OLG no SARS-CoV-2 que também está presente no pangolin-CoVs de Guangxi, mas não em outros pangolin-CoVs ou morcego-CoVs intimamente relacionados.

 

A equipe então documentou a evidência da tradução do ORF3d, caracterizou sua sequência de proteína e conduziu uma análise evolutiva em três níveis: entre táxons (21 membros de coronavírus relacionado à síndrome respiratória aguda grave), entre hospedeiros humanos (3978 sequências de consenso SARS-CoV-2 ), e em hospedeiros humanos (401 amostras SARS-CoV-2 profundamente sequenciadas).

 

O ORF3d foi identificado de forma independente e mostrou induzir uma forte resposta de anticorpos em pacientes COVID-19. No entanto, foi erroneamente classificado como o gene não relacionado ORF3b, levando a confusão. Os resultados do estudo comparam o ORF3d a outros genes acessórios em vírus emergentes e destacam a importância dos OLGs.

 

Os resultados do estudo foram publicados no periódico revisado por pares: eLife https://elifesciences.org/articles/59633

 

Compreender totalmente o coronavírus SARS-CoV-2 que causa a doença COVID-19 é crucial para o desenvolvimento de vacinas e tratamento. Desde que a pandemia começou em dezembro de 2019, muitos estudos exploraram as origens do vírus e como ele infecta humanos. Dessa forma, cientistas e clínicos têm uma ideia de como combater a infecção.

 

A equipe do estudo da Alemanha, Taiwan e América identificou e caracterizou um novo gene oculto no SARS-CoV-2 que também está presente nos coronavírus do pangolim Guangxi, embora, curiosamente, ausente nos coronavírus do pangolim e morcego intimamente relacionados.  

 

A pandemia COVID-19 levanta questões urgentes sobre as propriedades que permitem que os vírus em animais cheguem aos humanos. Chamados de zoonose, esses tipos de doenças impactam a vida humana há anos, incluindo o vírus AH1N1, tuberculose bovina, mormo, peste bubônica, entre outros.

 

Para entender melhor as doenças zoonóticas, é essencial saber mais sobre os genomas virais. Uma das fontes frequentemente esquecidas é a evolução de novos genes sobrepostos (OLGs). Nesses genes, um único trecho de nucleotídeos codifica duas proteínas diferentes em quadros de leitura variados.

É importante ressaltar que o SARS-CoV-2, em particular, tem cerca de 15 genes no total, e saber mais sobre eles, incluindo genes sobrepostos, é importante.

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.05.21.109280v3.full Repertório gênico e relações evolutivas de membros de espécies de coronavírus relacionados à síndrome respiratória aguda grave. Apenas genes a jusante do ORF1ab são mostrados, começando com o gene Spike S. (A) Quatro tipos de genes e suas posições relativas no genoma SARS-CoV-2 Wuhan-Hu- 1 (NCBI: NC_045512.2). Os genes são coloridos por tipo: novos genes sobrepostos (OLGs) (ouro; ORF3d apenas); OLGs conservados (vinho); acessório (verde); e estrutural (azul). Observe que o ORF3b foi truncado em relação aos genomas SARS-CoV, enquanto o ORF8 permanece intacto (ou seja, não foi dividido em ORF8a e ORF8b). (B) Genes com ORFs intactos em cada um dos 21 genomas de coronavírus relacionados à síndrome respiratória aguda grave. As posições dos genes são mostradas em relação a cada genoma, ou seja, os genes homólogos não estão precisamente alinhados.

O Dr. Chase Nelson, um pesquisador de pós-doutorado na Academia Sinica em Taiwan e um cientista visitante no Museu Americano de História Natural, nos  explicou que: “A sobreposição de genes pode ser uma de um arsenal de maneiras pelas quais os coronavírus evoluíram para se replicar com eficiência, frustrar a imunidade do hospedeiro ou serem transmitidos. Saber que existem genes sobrepostos e como eles funcionam pode revelar novos caminhos para o controle do coronavírus, por exemplo, por meio de medicamentos antivirais ”.

 

Os pesquisadores identificaram o ORF3d, um novo gene sobreposto no SARS-CoV2 que pode potencialmente codificar uma proteína que é mais longa do que o esperado apenas pelo acaso.

 

A equipe do estudo revelou que o gene também está presente em coronavírus de pangolina previamente descobertos.

 

Curiosamente, a equipe descobriu que o novo gene demonstrou exibir uma forte resposta de anticorpos em pacientes com COVID-19, indicando que a proteína do novo gene é produzida durante a infecção humana.

 

O Dr. Nelson acrescentou: “Ainda não sabemos sua função ou se há significado clínico. Mas prevemos que é relativamente improvável que esse gene seja detectado por uma resposta de células T, em contraste com a resposta de anticorpos. E talvez isso tenha algo a ver com como o gene foi capaz de surgir. ”

 

Normalmente é um desafio detectar genes sobrepostos, já que a maioria dos computadores de ponta e científicos não são projetados para localizá-los. No entanto, são comuns em coronavírus, uma vez que os vírus de RNA, como o SARS-CoV-2, têm uma alta taxa de mutação. Conseqüentemente, os vírus desenvolveram um sistema de compressão de dados em que uma letra do genoma pode influenciar dois ou três genes diferentes.

 

Estudos detalhados do genoma dos vírus, particularmente do SARS-CoV-2, podem nos ajudar a compreender melhor suas características e sua evolução. Isso se torna crucial no desenvolvimento de vacinas eficazes que podem induzir uma resposta imunológica adequada para combater a infecção.

 

Em conclusão, OLGs são uma parte importante da biologia viral e merecem mais atenção. Documentamos várias linhas de evidência para a expressão e funcionalidade de um novo OLG no SARS-CoV-2, ORF3d, e comparamos com outros candidatos hipotéticos OLG no ORF3a. Finalmente, como um recurso para estudos futuros, fornecemos uma anotação detalhada do genoma do SARS-CoV-2 e destacamos as mutações de relevância potencial para a evolução intra e inter-hospedeiro do SARS-CoV-2.

 

Recomendamos fortemente que todos os pesquisadores de genômica, genética, imunologia e drogas examinem cuidadosamente os resultados do estudo e as discussões e também as referências anexas, pois há muitos pontos importantes e úteis.

 

Para saber mais sobre COVID-19 Genomics, continue acessando.







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