*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.
L’infection par le coronavirus 2 (SRAS-CoV-2) du syndrome respiratoire aigu sévère, également connue sous le nom de maladie à coronavirus 2019 (COVID-19), continue d’avoir des effets sanitaires et économiques importants dans le monde. Il reste un besoin urgent de mieux comprendre la relation complexe entre le SRAS-CoV-2, les cellules hôtes infectées et la physiopathologie de la maladie.
Des recherches récentes suggèrent que les éléments transposables (TE) jouent un rôle crucial dans la réponse de l’hôte au COVID-19 et dans le développement de la maladie. Dans une récente étude publiée sur bioRxiv* serveur de prétirage, les chercheurs évaluent l’impact de l’infection par le SRAS-CoV-2 sur les rétrovirus endogènes de la sous-famille LTR69.
Étude: L’infection par le SRAS-CoV-2 active les rétrovirus endogènes de la sous-famille LTR69. Crédit d’image : Numstocker / Shutterstock.com
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs examinent l’effet du SRAS-CoV-2 sur les profils d’expression des ET dans les cellules infectées ou exposées au virus.
À cette fin, l’équipe a enquêté sur les données de séquençage de l’acide ribonucléique messager enrichi en poly(A) (ARNm) des lignées cellulaires et des patients COVID-19 pour déterminer l’impact du COVID-19 sur l’activité TE. Initialement, les données recueillies à partir de cellules Calu-3 infectées et non infectées par le SRAS-CoV-2 ont été utilisées pour détecter les TE avec une expression différentielle.
Pour examiner l’activité activatrice de la longue répétition terminale (LTR) -103 et LTR69 en l’absence et en présence de SRAS-CoV-2, l’équipe a analysé les données ChIP-seq accessibles au public associées à l’acétylation de l’histone H3 Lysine 27 (H3K27ac) dans A549- Cellules de l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2). Pour déterminer si l’une des répétitions LTR69 activées par le SRAS-CoV-2 suscite des influences réglementaires, leurs activités activatrices potentielles ont été examinées. Cinq candidats représentatifs ont été insérés dans des vecteurs rapporteurs amplificateurs.
Pour explorer les mécanismes qui peuvent être impliqués dans l’activation de LTR69-Dup69 après une infection par le SRAS-CoV-2, la séquence nucléotidique virale a été examinée pour les sites de liaison associés aux facteurs de transcription connus pour être actifs dans les cellules infectées.
Résultats
Les Solo-LTR trouvés dans deux sous-familles de rétrovirus endogènes humains (HERV), LTR103_Mam et LTR69, ont été considérablement régulés positivement par l’infection par le SRAS-CoV-2. De même, les cellules pulmonaires A549-ACE2 infectées par le SARS-CoV-2 et le liquide de lavage bronchoalvéolaire (BALF) obtenus à partir de patients SARS-CoV-2 non décédés et décédés ont présenté une expression plus élevée de LTR69. En revanche, il n’y a pas eu d’amélioration remarquable de l’expression de LTR69 dans les cellules Calu-3 infectées par le SRAS-CoV-2 ou dans les cellules mononucléaires du sang périphérique (PBMC) des patients COVID-19 survivants.
Le tracé du profil du site de début de transcription (TSS) sur les locus LTR69 a révélé un enrichissement des marques H3K27Ac dans les cellules infectées par rapport aux cellules non infectées. Aucun enrichissement considérable des marques d’enhancer n’a été observé sur les locus LTR103_Mam.
Les investigations ultérieures se sont principalement concentrées sur les locus LTR69 individuels, pour lesquels la méthode d’appel de pic MACS2 a détecté au moins un pic H3K27Ac significatif. Il y avait 12 pics distincts associés à H3K27Ac sur 15 locus LTR69 après l’infection par le SRAS-CoV-2.
LTR12C_GBP2 a stimulé l’expression de la Gaussia luciférase par rapport au contrôle vectoriel dépourvu de répétition LTR. Dup69 a eu un impact stimulant comparable, tandis que les éléments LTR69 restants n’ont montré aucun impact modulateur remarquable ni même une expression réduite du gène rapporteur.
Dup69 réside dans un intron du récepteur de la protéine tyrosine phosphatase de type N2 (PTPRN2), qui se trouve à environ 500 nucléotides en amont d’un long gène d’ARN non codant appelé ENSG00000289418, selon un examen du locus du gène respectif. PTPRN2 code pour un récepteur de la tyrosine phosphatase qui est un auto-antigène important dans le diabète de type 1.
Dans les cellules A549-ACE2 et Calu-3, l’expression de l’ARNnc a augmenté d’un facteur de 25,2 et 3,6, respectivement. De plus, l’expression de PTPRN2 a augmenté en moyenne de 4,1 fois dans les cellules A549-ACE2 après une infection par le SRAS-CoV-2, alors que l’ARNm de PTPRN2 était indétectable dans les cellules Calu-3.
Fait intéressant, une étude précédente a découvert la régulation à la hausse de PTPRN2 dans des échantillons de sang total de patients COVID-19. Collectivement, ces résultats indiquent que l’infection par le SRAS-CoV-2 active une répétition LTR69 qui a répondu au facteur de transcription régulateur de l’interféron (IRF) -3 et p65/RelA fonctionne comme un élément activateur et peut influencer l’expression des gènes voisins.
Plusieurs sites de liaison probables pour les sous-unités du facteur nucléaire kappa B (NF-κB), le transducteur de signal et l’activateur de la transcription 1 (STAT1) et l’IRF3 ont été identifiés. De plus, p65/RelA et un mutant actif d’IRF3, mais pas de STAT1, peuvent augmenter l’augmentation médiée par LTR69 de l’expression du gène rapporteur. Conformément à l’activation d’IRF3 et de NF-κB lors de la détection innée, l’analogue synthétique d’ARN double brin polyI: C a considérablement stimulé l’activité de LTR69_Dup69.
conclusion
Les découvertes d’étude ont montré l’expression différentielle et l’activation des éléments génétiques mobiles distincts en réponse à l’infection SARS-CoV-2. Plus précisément, l’équipe a identifié et validé la régulation à la hausse induite par l’infection de la sous-famille LTR69 des rétrovirus endogènes. LTR69-Dup69 s’est également avéré posséder une activité activatrice et présenter une sensibilité aux facteurs de transcription IRF3 et p65/RelA.
LTR69 est considéré comme un TE qui est activé dans les cellules infectées par le SRAS-CoV-2 et peut réguler l’expression du gène de l’hôte, contribuant ainsi au résultat du COVID-19. Cependant, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour confirmer cette découverte.
*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.
