Dans une récente étude publiée sur bioRxiv* serveur de préimpression, les chercheurs ont décrit le profil évolutif du virus monkeypox.
Entre le 1er janvier et le 15 juin 2022, plus de 2 100 infections par le virus monkeypox ont été détectées dans 42 pays. La surveillance de la transmissibilité virale correspondant au virus monkeypox (MPXV) est extrêmement importante pour endiguer l’épidémie de monkeypox.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont rapporté une structure secondaire non canonique d’acide ribonucléique (ARN) appelée G-quadruplex (RG4) présente dans les variantes MPXV.
L’équipe a utilisé un quadruplex formant un mappeur de séquences riches en G (QGRS) pour évaluer les séquences putatives de formation de G4 (PQS) présentes dans le génome du MPXV. Étant donné que MPXV a accumulé diverses mutations dans différentes variantes, l’équipe a obtenu 177 séquences génomiques virales complètes correspondant au génome de MPXV. Ces séquences génomiques ont été utilisées pour prédire les PQS variés présents dans les souches virales et analyser l’ampleur de la conservation des séquences parmi les PQS.
La relation évolutive entre les différents PQS C9L trouvés dans les différentes souches de MPXV a été identifiée en analysant l’arbre phylogénétique selon les 177 séquences d’acide désoxyribonucléique (ADN) du génome entier de MPXV. La génération et la stabilité des structures RG4 présentes dans les neuf PQS C9L ont été évaluées en effectuant un test d’activation fluorescent à l’aide d’une thioflavine T (ThT), qui est une sonde fluorescente spécifique à G4.
Résultats
Les résultats de l’étude ont montré que sur toutes les séquences du génome du MPXV, un seul PQS était situé dans la région correspondant aux séquences codantes (CDS) du gène C9L. Le gène C9L dans le MPXV code pour une protéine de type Kelch qui est essentielle pour inhiber les réponses immunitaires innées liées à l’hôte. L’équipe a noté cinq à huit G-tracts dans neuf variantes correspondant aux PQS C9L. Certaines des variantes C9L PQS affichaient des G-tracts avec trois G-bases, tandis que d’autres avaient deux G-bases.
De plus, les PQS C9L liés aux différentes souches virales affichaient divers scores G ainsi que des chevauchements, ce qui suggérait une stabilité et un potentiel variés pour la formation de G4. Cinq voies G présentes dans les PQS C9L se sont avérées hautement conservées dans le génome du MPXV, suggérant une fonction potentielle dans le cycle de vie viral du MPXV.
L’équipe a également observé que MPXV a deux clades génétiques primaires, le clade d’Afrique de l’Ouest et le clade d’Afrique centrale, ainsi que d’autres sous-classes. Toutes les séquences génomiques détectées dans les cas de MPXV étaient significativement liées les unes aux autres et appartenaient au clade B.1 d’Afrique de l’Ouest. De plus, les génomes MPXV trouvés dans les clades A.1, A1.1 et B.1 contenaient C9L-RG4-5, qui est le PQS ayant le moins de G-tracts tandis que le reste des clades avait des PQS ayant plus G-tracts. Ceci suggère que le C9L RG4 a une fonction évolutive.
Le test de fluorescence avec la thioflavine T a montré que l’hybridation des oligos C9L PQS entraînait une augmentation du signal fluorescent de ThT. En revanche, la mutation GA des G-tracts du C9L PQS n’augmente pas l’intensité de la fluorescence. Cela suggère que les neuf PQS C9L pourraient former efficacement des structures G4 dans un état cytosolique général. De plus, les oligos C9L PQS présentaient une intensité fluorescente variée à la longueur d’onde maximale à la même concentration que ThT, suggérant que les mutations accumulées dans les motifs C9L G4 régulaient la stabilité des structures RG4.
De plus, l’équipe a observé que la stabilité du C9L RG4 était plus élevée dans le clade centrafricain que dans le clade ouest-africain. Les souches apparentées au clade ouest-africain comprennent le motif le plus instable appelé C9L-RG4-5, tandis que les souches appartenant au clade centrafricain contiennent principalement le motif comparativement plus stable appelé C9L-RG4-7-2G3. L’équipe a également noté que les motifs RG4 appartenant aux souches MPXV qui ont des distances évolutives similaires ont également des stabilités similaires. De plus, les motifs C9L RG4 hautement stables, notamment C9L-RG4-8-2G3, C9L-RG4-8-3G3 et C9L-RG4-8-5G3, n’ont été détectés que dans quelques souches, ce qui indique une faible contagion. Ces données ont indiqué que l’évolution du MPXV était susceptible de réduire la stabilité du C9L-RG4 et donc de stimuler la propagation du MPXV.
La structure RG4 présente dans la région CDS s’est également avérée inhiber efficacement la traduction des protéines en fonction de la stabilité de la structure RG4. Étant donné que le gène C9L est associé à l’inhibition de la réponse immunitaire de l’hôte, l’équipe a déduit que l’évolution génétique de C9L-RG4 pourrait contrôler l’activité de MPXV en augmentant le niveau de protéine C9L. Cela suggère que l’amélioration de la transmission MPXV est corrélée à l’évolution de C9L-RG4.
Dans l’ensemble, les résultats de l’étude ont montré que l’évolution du MPXV conduit à la génération de motifs C9L RG4 de plus en plus instables, tandis que les souches MPXV actuelles ont montré la présence du motif C9L-RG4-5 hautement instable.
*Avis important
bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique/les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
