Dans une récente étude publiée dans le bioRxiv* serveur de préimpression, les chercheurs ont démontré l’évolution parallèle de la variante Deltacron du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2).
Sommaire
Arrière plan
La recombinaison et le flux de gènes joueront probablement un rôle plus important dans le développement adaptatif du SRAS-CoV-2, car de plus en plus de personnes voyagent à l’étranger et que de plus en plus de lignées coexistent. Cela pourrait conduire au début d’une évolution parallèle à travers diverses lignées recombinantes. Cependant, toute l’étendue de l’évolution recombinante du SRAS-CoV-2 peut être sous-estimée car il est difficile de détecter les lignées recombinantes.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont évalué quatre recombinants du SRAS-CoV-2 trouvés dans le sud et le sud-est du Brésil.
Les échantillons cliniques ont été obtenus auprès de trois organisations du Rio Grande do Sul, au Brésil, impliquées dans le diagnostic de la surveillance génomique du COVID-19 et du SRAS-CoV-2. La transcription inverse en temps réel – la réaction en chaîne par polymérase (RT-PCR) a été utilisée dans chaque cas pour identifier l’infection par le SRAS-CoV-2 avant que les échantillons ne soient envoyés à la procédure de séquençage du génome de chaque institution. Le 20 mai 2022, l’équipe a remarqué un abandon du gène SARS-CoV-2 spike (S) dans l’échantillon SC2-9898 ; par conséquent, cet échantillon a été séquencé, suivi d’une préparation de bibliothèque. Le pipeline CleanPlex SARS-CoV2 humain a été utilisé pour examiner les fichiers FASTq résultants pour l’alignement des séquences.
L’équipe a effectué des recherches de blast sur l’ensemble de données « non attribué » de l’Initiative mondiale sur le partage de toutes les données sur la grippe (GISAID) en utilisant la séquence Brazil/RS-FIOCRUZ-8390/2022 pour trouver des génomes supplémentaires du nouveau recombinant brésilien. Par la suite, en utilisant les prétendues séquences recombinantes brésiliennes comme guide, l’équipe a examiné visuellement le modèle de mutation correspondant aux meilleurs résultats sur le Web Nextclade.
La première étape d’alignement a utilisé la séquence MN908947 comme référence. À l’aide de Sc2rf, l’équipe a évalué les génomes recombinants. Les sections SARS-CoV-2 Delta et Omicron des génomes des premières séquences de chaque lignée recombinante ont été segmentées manuellement. Ensuite, la lignée Pangolin correspondant à chaque segment du Delta 5′ et de l’Omicron 3′ a été évaluée.
Considérant les lignées Pango, l’équipe a construit des bases de données spécifiques à la lignée (séquences GISAID). Pour identifier les 20 premiers résultats des bases de données de référence, chaque segment a été utilisé comme requête. Les chercheurs ont récupéré leurs séquences du GISAID après avoir sélectionné les meilleurs candidats parentaux. À l’aide d’un script Python, ces séquences top hit ont été utilisées pour déterminer la fréquence des mutations pour chaque lignée.
Résultats
La séquence génomique de Cruz Alta (Brésil/RS-FIOCRUZ-8390/2022) a été attribuée à la lignée recombinante XS par analyse préliminaire. Cependant, par rapport à un archétype XS, les 20 premiers kb du génome ont montré un schéma mutationnel distinctif.
L’équipe a découvert deux autres séquences comparables à la séquence de Cruz Alta grâce à la routine de surveillance génomique de l’État du Rio Grande do Sul, une de Porto Alegre (Brésil/SC2-9898/2022) et de Santa Maria (Brésil/RS-315-66266 -219/2022). L’équipe a également effectué des recherches dans la base de données GISAID et découvert une séquence de Rio de Janeiro (Brazil/RJ-NVBS19517GENOV829190059793/2022) qui était étonnamment similaire aux recombinants du sud du Brésil.
Après avoir classé les séquences comme recombinants suspects, Sc2rf a été utilisé pour rechercher des signaux de recombinaison potentiels dans leurs génomes. L’équipe a découvert que la région 3′ appartenait à une lignée Omicron tandis que la région 5′ appartenait à une lignée Delta. Une analyse supplémentaire a révélé que les régions génomiques 3′ et 5′ ressemblaient principalement à AY.101 et BA.1 ou BA.1.1, respectivement.
De plus, l’équipe a créé des bases de données pour chaque lignée de séquences et les a recherchées pour les séquences qui ressemblaient le plus à chaque section (5′ Delta et 3′ Omicron). Les signatures mutationnelles des séquences parentales ont été comparées à celles des séquences recombinantes brésiliennes. Toutes les séquences recombinantes brésiliennes présentaient les mêmes tendances dans cette analyse : leur section 3′ appartenait à la lignée BA.1.1 et leur segment 5′ correspondait à AY.101.
Les quatre séquences recombinantes brésiliennes incluaient toutes la substitution C10604T. Le recombinant découvert dans cette étude étant conforme aux normes de la nomenclature Pango, il a été nommé AYBA-RS, en tenant compte de ses lignées paternelles (AY.101 et BA.1.1) et de son lieu d’origine.
Étant donné que les quatre séquences recombinantes brésiliennes formaient un groupe distinct des autres Deltacrons, l’analyse du réseau d’haplotypes et la reconstruction du réseau phylogénétique ont montré une cohérence suffisante. De plus, les deux modèles ont démontré comment les différents Deltacrons étaient répartis entre les groupes Omicron et Delta, contenant plus de chaque lignée.
L’équipe a calculé que l’événement de recombinaison qui a donné lieu au recombinant peut s’être produit 180 jours avant la date de collecte du premier échantillon, soit décembre 2021, sur la base du nombre de SNP entre les séquences AYBA-RS. L’examen des parcelles de densité de lignée a révélé que AY.101 et BA.1.1 se chevauchaient dans les régions du pays, principalement en décembre 2021. La région sud du Brésil a montré des fréquences relatives plus élevées de AY.101 et BA.1.1 que le reste du Brésil.
L’équipe a démontré la découverte de la première lignée brésilienne SARS-CoV-2 Deltacron, AYBA-RS. L’étude a montré que cette souche recombinante provenait du sud du Brésil à la suite d’une recombinaison unique entre les lignées AY.101 et BA.1.1.
*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.
