Kekhawatiran akan mutasi virus corona diverifikasi oleh analisis urutan virus COVID-19 terbesar di Amerika Serikat

Sumber daya komputasi Argonne mendukung analisis komprehensif terbesar COVID-19 urutan genom di Amerika Serikat dan membantu mengkonfirmasi bukti mutasi protein yang berkembang.

Sebelum COVID-19. pertama kali memasuki Amerika Serikat pada bulan Maret, Rumah Sakit Methodist di Houston telah memulai persiapan untuk pengujian dan pengurutan virus secara besar-besaran, mengingat berita yang datang dari Wuhan, Cina.

Antara Maret 5ketika kasus pertama muncul di ibu kota Houston dan Juli 7, seorang dokter / peneliti dari Houston Methodist mengurutkan genom lebih 5,,085 strain virus. Mereka mewakili hampir 10 persen dari COVID-19. kasus yang datang 2,,400sistem kesehatan metodis tempat tidur tempat tidur dari Houston, selama dua gelombang terpisah terjadi dalam periode waktu ini.

“99 persen bukan 100 persen. Jika ada mutasi yang membuat hanya satu persen dari populasi dan Anda menekan atau membasmi mayoritas, Anda dapat meningkatkan beberapa sifat dari persentase itu, apakah itu virulensi atau portabilitas, dan kemudian itu permainan yang berbeda. “James Davis, ilmuwan di markas Argon.”

Rekan dari University of Texas di Austin, Weill Cornell Medical College, Universitas Chicago dan Departemen Energi AS (rusa) Laboratorium Nasional Argonne bekerja sama untuk menganalisis data dan mencoba menghubungkan hasil pasien dengan ciri-ciri virus.

Ini adalah analisis urutan virus terbesar di Amerika Serikat saat ini, dan itu salah satu gambar paling komprehensif dan berkelanjutan dari urutan yang berasal dari wabah, “kata James Davis, seorang ilmuwan di departemen sains dan data. dari Argon. UIni juga memberikan gambaran yang lebih jelas tentang bagaimana strain berkembang. “

Selama penelitian, kelompok tersebut membantu memperkuat pengamatan yang berkembang dan kekhawatiran internasional bahwa mutasi pada lonjakan protein virus telah menjadi dominan, mendorong COVID-19.rasio transmisi, terbukti dengan gelombang kedua yang melanda Houston sekitar pertengahan Mei.

Sebuah laporan yang menjelaskan metode dan hasil mereka dipublikasikan di jurnal tersebut mBio pada bulan Oktober 30, 2020.

Mutasi pada duri ini – yang bertanggung jawab atas penetrasi sistem kekebalan manusia dan tujuan penelitian vaksin saat ini – berada di amino asam teriak Glee614 dan merupakan hasil dari satu protein, asam aspartat, bermutasi menjadi yang lain, glisin.

Selama bagian awal pandemi, Maret hingga April, Gly614 itu hanya satu pilihan di antara banyak pilihan lainnya. Tetapi selama gelombang kedua di bulan Mei, kenang Davis, semua kasus yang mereka rangking di Houston Methodist menunjukkan Gly itu614 telah berkembang biak hingga menjadi asam amino dominan dalam protein lompat.

Itu benar-benar ditemukan di lebih 99 persentase varian yang diurutkan.

TORS-CoV-2 “Virus ini terawetkan dengan sangat baik, jadi setiap kali Anda melihat perubahan seperti ini, itu lebih luar biasa karena Anda tidak cenderung melihat begitu banyak mutasi,” katanya. USaya tidak yakin apakah itu membuat virus lebih ganas atau lebih mudah ditularkan, tetapi penelitian menunjukkan beberapa data yang menunjukkan bahwa pasien dengan Gly614 mutasi memiliki viral load yang lebih tinggi, meskipun belum tentu lebih parah. “

Cocokkan dengan Gly614 menelan gelombang kedua, pasien cenderung lebih muda, menunjukkan gejala yang kurang parah, lebih cenderung menjadi Hispanik / Latino, dan tinggal di daerah berpenghasilan menengah ke bawah. Namun, alasannya masih belum jelas, dan mereka berharap sumber daya komputasi Argon akan membuka pintu ke alasan tersebut.

Sudah bekerja, Houston Methodist meminta bantuan Argon dalam menganalisis urutan genom 5,,000-plus COVID strain, serta analisis filogenetik yang melihat perubahan dalam suatu organisme atau karakteristik tertentu dari waktu ke waktu.

Melalui proyek Pusat Sumber Daya Bioinformatika, yang didukung oleh Institut Nasional Alergi dan Penyakit Menular, Argonne menyediakan sumber daya komputasi dan teknis kepada rekan yang melakukan proyek berbasis data biologis besar. Dalam hal ini, ia mengelola komponen sekuensing dan mencakup kendali mutu, penyelarasan genom, dan pembangunan pohon filogenetik.

Untuk virus, ia memiliki genom yang cukup besar, “kata Davis,sehingga prosesnya menjadi mahal secara komputasi. “Tapi dengan persenjataan komputernya, baik yang besar maupun yang super, Argon sudah siap menangani arus data.

Aspek lain dari pekerjaan ini melibatkan teknik kecerdasan buatan yang disebut pembelajaran mesin. Sedangkan fokus pembelajaran mesin di antara banyak lembaga penelitian, termasuk Argon, berfokus pada menentukan bagaimana obat dapat berinteraksi COVID-19.Marcus Nguyen berharap dapat memprediksi apakah urutan virus pada akhirnya dapat memprediksi hasil akhir pasien atau demografi pasien.

Nguyen, seorang spesialis penelitian dalam pertemuan bersama di Argon dan Universitas Chicago, meneliti korelasi antara urutan genom dan informasi pasien.

Proses tersebut melatih algoritme pembelajaran mesin pada urutan genomik oleh Houston Methodist, serta hasil akhir pasien – lama tinggal di rumah sakit, kebutuhan ventilasi mekanis, kematian – untuk secara potensial menentukan hasil ini.

“Sayangnya, kami tidak mendapatkan hasil yang kami harapkan,” kata Nguyen. UMeskipun ada beberapa korelasi yang ditemukan di berbagai bagian metadata pasien, saya rasa tidak ada apa pun di genom yang menunjukkan hasil akhir pasien, jadi sesuatu yang lain harus terjadi. “

Sementara kelompok memperhatikan variasi lain dalam lompatan, penelitian dilanjutkan pada Gly614 untuk memahami dinamikanya dan untuk menentukan peran apa, jika ada, yang dapat dimainkannya dalam terapi pengobatan.

“Ini harus berguna dalam mengembangkan vaksin karena menunjukkan begitu banyak urutan berbeda dan begitu banyak varian sehingga Anda mendapatkan gambaran yang cukup bagus tentang apa yang harus dicari dalam hal varian mana yang dominan dalam populasi,” kata Davis.

Meskipun sejauh ini virus tetap stabil, penelitian ini – dan sejarah alam – menunjukkan bahwa hanya satu mutasi yang diperlukan untuk menciptakan dampak yang kuat pada kehidupan, baik besar maupun kecil.

99 persentasenya tidak 100 persentase, “kata Davis. UJika ada mutasi yang membuat hanya satu persen dari populasi dan Anda menekan atau membasmi mayoritas, Anda dapat meningkatkan beberapa sifat dari persentase itu, apakah itu virulensi atau portabilitas, dan kemudian itu permainan yang berbeda.

Studi ini muncul di artikelArsitektur molekuler propagasi awal dan gelombang kedua SARS-CoV-2 Virus di wilayah metropolitan besar, ”di mBio, Oktober 30,, 2020. Maulik Shukla, dari Argon dan University of Chicago, termasuk di antara rekan penulis.

Baca Mutasi genetik virus corona mungkin telah membuat COVID-19 lebih menular untuk informasi lebih lanjut tentang penelitian ini.

Referensi: “Arsitektur molekuler penyebaran awal dan gelombang kedua masif SARS-CoV-2 Virus di wilayah metropolitan yang besar ”oleh S. Wesley Long, Randall J. Olsen, Paul A. Christensen, David W. Bernard, James J. Davis, Maulik Shukla, Marcus Nguyen, Matthew Ojeda Saavedra, Prasanti Jeramili, Line Pruitt, Sishir Subedi, Hung-Che Kuo, Heather Hendrickson, Ghazaleh Eskandari, Hoang AT Nguyen, J. Hunter Long, Muthiah Kumaraswami, Jule Jimmy Gollihar, Jason S. McLellan, Chia-Wei Chou, Kamyab Javanmardi, Ilya J. Finkelstein dan James M. Musser, 30 Oktober 2020, mBio.
DOI: 10.1128 / mBio.02707-20

Pendanaan penelitian disediakan oleh National Institutes of Health (NIH) Institut Nasional Alergi dan Penyakit Menular (NIAID) Pusat sumber daya bioinformatika bakteri dan virus.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

36 galaksi kerdil secara bersamaan memiliki “baby boom” bintang baru

Penemuan tak terduga Rutgers menantang teori modern tentang bagaimana galaksi tumbuh, dan dapat meningkatkan pemahaman kita tentang alam semesta. Penulis: Universitas Rutgers-New Brunswick Sungguh...

Banyak pasien dengan COVID-19 menghasilkan respons imun yang menyerang jaringan dan organ mereka sendiri.

Sebuah studi yang dipimpin oleh University of Birmingham, yang didanai oleh Konsorsium Imunologi Coronavirus Inggris, menemukan bahwa banyak pasien dengan COVID-19 menimbulkan respons kekebalan...

Sains mudah dibuat: apa itu neutrino steril?

Neutrino steril adalah jenis neutrino khusus yang telah diusulkan untuk menjelaskan beberapa hasil eksperimen yang tidak terduga, tetapi belum ditemukan secara pasti. Para...

Kekeringan jangka panjang mengambil alih AS bagian barat – Tanah dan tanaman berjatuhan

5 Juni 2021 Untuk tahun kedua berturut-turut, kekeringan melanda sebagian besar wilayah Amerika Serikat dari Pegunungan Rocky hingga Pantai Pasifik. Untuk tahun kedua berturut-turut, kekeringan melanda...

Energi matahari dan angin dapat meredakan konflik di sekitar bendungan Renaisans Ethiopia di timur laut Afrika

Megaplatinum terletak di Ethiopia, dekat perbatasan dengan Sudan. Ini adalah pembangkit listrik tenaga air terbesar di Afrika. Penulis: © Google Sebuah studi baru...

Newsletter

Subscribe to stay updated.