Studi CDC mengungkapkan lonjakan hibrida SARS-CoV-2 dari peristiwa rekombinasi Delta/Omicron

  • Share
CDC Dispatch - SARS-CoV-2 Delta–Omicron Recombinant Viruses, United States. Image Credit: Design_Cells / Shutterstock

Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit AS (CDC) telah melakukan pengawasan genomik tingkat nasional untuk mengidentifikasi dan mengkarakterisasi genom rekombinan delta-omikron dari sindrom pernafasan akut parah coronavirus 2 (SARS-CoV-2). Sebanyak sembilan genom dengan protein lonjakan delta-omikron hibrida telah diidentifikasi. Studi ini diterbitkan dalam jurnal Penyakit Menular yang Muncul.

CDC Dispatch - Virus Rekombinan Delta–Omicron SARS-CoV-2, Amerika Serikat.  Kredit Gambar: Design_Cells/ShutterstockCDC Dispatch – Virus Rekombinan Delta–Omicron SARS-CoV-2, Amerika Serikat. Kredit Gambar: Design_Cells/Shutterstock

Latar belakang

CDC AS telah memprakarsai program pengawasan strain SARS-CoV-2 Nasional untuk mengidentifikasi, mengkarakterisasi, dan memantau varian SARS-CoV-2 yang muncul. Program ini sejauh ini telah mengidentifikasi 1,8 juta genom SARS-CoV-2 dari AS dan mengirimkannya ke database publik.

Coronavirus sering mengalami rekombinasi genom, proses evolusi menghasilkan varian virus baru dengan peningkatan transmisibilitas dan patogenisitas. Proses ini didefinisikan sebagai pertukaran materi genetik antara dua varian virus yang berbeda, yang mengarah ke generasi varian baru dengan sifat-sifat baru.

Selama pandemi penyakit coronavirus 2019 (COVID-19) yang sedang berlangsung, peristiwa rekombinasi telah didokumentasikan antara varian alfa dan delta serta varian delta dan omicron. Varian delta-omicron rekombinan diharapkan berdampak signifikan terhadap efektivitas vaksin dan terapi karena variasi genomik antara varian dan kemampuan penghindaran kekebalan yang kuat dari omicron.

Dalam studi saat ini, para ilmuwan bertujuan untuk mengidentifikasi dan mengkarakterisasi genom rekombinan delta-omikron di AS.

Genom delta-omikron rekombinan

Para ilmuwan mengidentifikasi total sembilan urutan rekombinasi delta-omikron dari dataset pengawasan genomik nasional CDC menggunakan metode deteksi rekombinasi interklade cepat. Metode ini mendeteksi breakpoint tunggal dalam rentang nukleotida tertentu di mana tidak ada mutasi yang membedakan antara clade terkait delta dan omicron.

Temuan mengungkapkan bahwa urutan rekombinan mengandung mutasi tanda tangan dari varian delta dan omicron, berubah dari mutasi terkait delta menjadi mutasi terkait omicron antara asam amino protein lonjakan 158 dan 339.

Sebelumnya, peristiwa rekombinasi delta-omikron telah diidentifikasi di Inggris dan Prancis. Namun, bukti menunjukkan bahwa varian rekombinan ini mungkin dihasilkan dari kontaminasi laboratorium, kesalahan pengurutan, atau koinfeksi.

Untuk mengesampingkan kemungkinan ini, para ilmuwan dalam studi saat ini menggunakan berbagai strategi pengurutan untuk memeriksa data pembacaan mentah dari sekuens rekombinan yang diidentifikasi yang dibuat oleh loop molekuler dan strategi pengurutan berbasis amplikon. Temuan mengungkapkan bahwa urutan konsensus yang dihasilkan dari strategi pengurutan konfirmasi yang baru diterapkan secara fungsional identik dengan urutan asli yang sesuai.

Selanjutnya, para ilmuwan memecah urutan rekombinan pada posisi tertentu di dalam situs rekombinasi yang diprediksi. Dengan menyelaraskan urutan terfragmentasi dengan urutan referensi varian delta dan omicron, para ilmuwan mengamati bahwa fragmen pertama milik clade delta dan sisanya milik clade omicron.

Analisis sekuensing lebih lanjut menegaskan bahwa karakteristik mutasi delta terjadi bersamaan dengan mutasi omicron yang berbeda dalam varian rekombinan. Lebih lanjut, protein lonjakan yang diterjemahkan menunjukkan urutan hibrida yang mengandung asam amino karakteristik dari varian delta dan omikron dengan titik putus antara domain terminal-N (NTD) dan domain pengikatan reseptor (RBD) dari subunit lonjakan S1.

Komposisi genom kandidat rekombinan SARS-CoV-2

Komposisi genom kandidat rekombinan SARS-CoV-2. A) Profil asam amino dari rekombinan diduga di Amerika Serikat dan Inggris. Substitusi asam amino terkait varian Delta ditampilkan dalam warna oranye dan substitusi terkait varian Omicron ditampilkan dalam warna ungu; hue sesuai dengan proporsi urutan diklasifikasikan Omicron atau Delta yang berisi substitusi tersebut (Lampiran, https://wwwnc.cdc.gov/EID/article/28/7/22-0526-App1.pdf). Kotak abu-abu menunjukkan substitusi asam amino yang umum untuk urutan Omikron dan Delta. Kotak putih menunjukkan tidak ada perubahan relatif terhadap virus Wuhan-Hu-1, dan kotak hitam menunjukkan substitusi yang tidak umum untuk urutan Delta atau Omicron secara agregat. Kelompok terpisah ditampilkan; sekuens dari Amerika Serikat tampaknya memiliki rekombinasi dalam gen spike, dan sampel dari 2 cluster dari Inggris Raya menunjukkan rekombinasi hulu gen spike (klaster Inggris 1 mewakili https://github.com/cov-lineages/pango-designation /issues/445, cluster 2 Inggris mewakili https://github.com/cov-lineages/pango-designation/issues/441). Penghapusan BA.1.1 (Omicron) yang terkait dengan kegagalan target gen lonjakan (Δ69–70), domain pengikatan reseptor, dan rentang yang berisi lokasi rekombinasi dicatat. B) Proporsi pembacaan yang mendukung setiap variasi nukleotida tunggal dan penghapusan di sekitar situs rekombinasi dari set data Illumina (IDT xGen amplicons) yang dihasilkan di Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit. Ditampilkan adalah 2 rekombinan (EPI_ISL_8981459, EPI_ISL_8981824), di sebelah perwakilan genom AY.119.2 (Delta) ((EPI_ISL_6811176) dan perwakilan BA.1.1 (Omicron) genom (EPI_ISL_9351600).Setiap batang menunjukkan proporsi bacaan yang mengandung alel tertentu (diwarnai oleh nukleotida A, C, T, dan G) pada setiap posisi untuk setiap sampel. Tanda bintang menunjukkan penghapusan. Varian relatif terhadap virus Wuhan-Hu-1.

Signifikansi studi

Studi ini mengidentifikasi dan mengkarakterisasi genom delta-omikron rekombinan yang mengandung protein lonjakan hibrida. Meskipun ada varian rekombinan di AS selama enam minggu, jumlah kasus yang dihasilkan tetap rendah. Sebagian besar kasus telah terdeteksi di wilayah Atlantik tengah AS. Namun, para ilmuwan tidak dapat menentukan hubungan epidemiologis karena kurangnya informasi identifikasi untuk spesimen yang mengandung genom rekombinan ini.

Para ilmuwan merekomendasikan pengawasan genom berkelanjutan untuk deteksi cepat dan pemantauan varian rekombinan baru karena dampak kesehatan masyarakat yang kuat dari varian rekombinan.[if–>

  • Share

Leave a Reply

Your email address will not be published.