Les chercheurs ont mis à jour une version précédente d’un outil automatisé pour inclure l’analyse du génome du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SARS-CoV-2). L’analyse du génome à l’aide du logiciel disponible gratuitement pourrait aider à suivre l’évolution du virus et à identifier rapidement les variantes qui augmentent la transmission virale ou la virulence.
L’agent pathogène du SRAS-CoV-2 est en mutation depuis sa découverte à la fin de 2019. Certaines de ces mutations ont augmenté la capacité du virus, ce qui peut affecter les résultats de la maladie COVID-19, sa transmissibilité et, par la suite, pourrait avoir un impact vaccins. Ainsi, un séquençage approfondi et continu du plus grand nombre de génomes possible à travers le monde sera crucial pour rester au courant de la pandémie.
Il existe des initiatives nationales pour la surveillance active du génome du SARS-CoV-2, telles que le COVID-19 Genomics UK Consortium au Royaume-Uni et le Indian SARS-CoV-2 Genomics Consortium, qui sont chargés d’identifier de nouvelles variantes. Toute augmentation de cas due à une nouvelle variante nécessitera une action immédiate pour contenir la propagation. Cela nécessitera également des méthodes automatisées pour analyser et identifier de nouvelles souches.
Dans un article publié dans le bioRxiv * preprint server, les chercheurs rapportent la deuxième génération d’un outil de calcul, Infectious Pathogen Detector (IPD), pour déterminer l’abondance et la mutation du SRAS-CoV-2, qui dispose d’une base de données de variantes élargie et d’une évaluation révisée du clade.
Trouver la fréquence des mutations
Les auteurs ont analysé 200865 séquences du génome du SRAS-CoV-2 de 155 pays, qui avaient 2,58 millions de mutations au 28 décembre 2020 par rapport à la souche de référence de Wuhan. Ils ont trouvé environ 39% de mutations synonymes, des mutations qui sont généralement mineures et ne modifient pas les acides aminés. Environ 51% étaient des mutations non synonymes, qui sont des mutations qui modifient les acides aminés. Environ 9% des mutations étaient dans la région intergénique avec les UTR codantes 5 ‘et 3’. Parmi les mutations non synonymes, environ la moitié étaient des mutations faux-sens ou des mutations dans un seul nucléotide.
Les chercheurs ont noté 13 résidus de points chauds qui se sont produits dans plus de 40 000 échantillons. La mutation synonyme la plus fréquente s’est produite 186 189 fois dans le gène NSP3, suivie d’une mutation dans le gène ARN polymérase ARN-dépendant de 185 945 fois. Les mutations non synonymes D614G et A222V se produisent respectivement 176 436 et 47 971 fois dans le gène de la protéine S de pointe. La prochaine mutation fréquente est un changement de 2-acides aminés R / G203K / R. La mutation A220V dans le gène N se produit 48 426 fois, la troisième mutation la plus fréquente.
La mutation D614G entraîne des charges virales plus élevées dans les voies respiratoires mais ne modifie pas la gravité de la maladie. L’équipe n’a pas trouvé de fréquence significative des autres mutations de protéines de pointe N439K, S477Y, E484K et N501Y. Les 13 mutations les plus fréquentes comprennent cinq mutations synonymes qui affectent probablement l’épissage ou la sélection de l’ARNm sur le biais d’utilisation des codons, la stabilité et la traduction de repliement ou le repliement des protéines co-traductionnelles.
Après une analyse plus approfondie des données, l’équipe a constaté que les gènes S, N, M, ORF7a et ORF10, environ 21% du génome, représentaient 54,36% de toutes les mutations non synonymes du SRAS-CoV-2. Les gènes S et M ont la plus petite proportion de bases variables totales dans le génome du virus, ce qui suggère une forte sélection positive de mutations non synonymes dans ces gènes.
Parmi les autres nouveaux variants du virus SARS-CoV-2, le mutant B1.1.7 du Royaume-Uni avait 32 mutations, la mutation B.1.351 d’Afrique du Sud en avait 25 et le variant brésilien P.1 en avait 25.
Outil de surveillance du génome
En comparant les variantes prédominantes dans les trois nouvelles souches, avec celles de l’Inde, les auteurs ont trouvé quatre mutations communes de hotspot qui comprenaient D514G. N501Y était la mutation de base dans les trois variantes, les souches sud-africaines et brésiliennes présentant une mutation E484K supplémentaire dans la protéine de pointe.
Aucune de ces deux mutations n’a été observée dans les échantillons indiens, et seuls deux des 3 361 échantillons indiens présentaient la mutation S477N. On ne sait pas si l’absence de ces mutations, qui ont une affinité de liaison accrue avec le récepteur de l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2) humaine, pourrait expliquer la transmission plus faible en Inde par rapport au Royaume-Uni, au Brésil et en Afrique du Sud.
L’analyse de Clade a révélé que 20E, 20B et 20A étaient les plus dominants. Toutes les analyses ayant abouti à des informations sur les variantes et les clades ont été incluses dans la base de données pour la deuxième génération d’IPD. L’équipe a constaté que l’IPD 2.0 attribuait des clades avec une grande précision lorsqu’il était testé à l’aide d’un jeu de données de séquence simulé généré à partir des génomes de différents clades.
La base de données avec les variantes mises à jour et le module d’évaluation des clades permet la quantification et l’évaluation phylogénétique du génome du SRAS-CoV-2. Les auteurs écrivent: «Cela fait de l’IPD 2.0 un outil pertinent pour l’analyse de divers ensembles de données de séquence du SRAS-CoV-2 et facilite la surveillance génomique pour identifier les variantes impliquées dans les infections de rupture.»
*Avis important
bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas examinés par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, orienter la pratique clinique / les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
