Les résultats d'une nouvelle étude de séquençage génomique soutiennent l'hypothèse que le pangolin était l'hôte intermédiaire du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) qui a permis la transmission du virus à l'homme.
Le SRAS-CoV-2 est l'agent responsable de la pandémie de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) qui constitue une menace permanente pour la santé publique mondiale et l'économie.
L'étude menée par des chercheurs en Australie et aux États-Unis a démontré la similitude entre les séquences du SRAS-CoV-2, du coronavirus de chauve-souris RaTG13 et d'un coronavirus du pangolin du Guangdong (EPI_ISL_410721).
Cependant, l'étude a également révélé que non seulement le domaine de liaison de l'enzyme de conversion de l'angiotensine 2 (ACE2) du SRAS-CoV-2, mais aussi sa région non traduite 5 '(5'UTR) provenait du coronavirus du pangolin du Guangdong.
ACE2 est le récepteur humain que le virus utilise pour se lier et fusionner avec les cellules hôtes, tandis que le 5’UTR viral est nécessaire pour réguler la transcription.
«Dans l'ensemble, nos analyses indiquent que les domaines de liaison 5'UTR et ACE2 du génome du SRAS-CoV-2 ont une origine de coronavirus pangolin», déclarent Diako Ebrahimi (Texas Biomedical Research Institute) et ses collègues de l'Université du Texas Health Science Center. et l'Université de la Nouvelle-Galles du Sud.
«Par conséquent, nos données soutiennent l'hypothèse que le pangolin était l'espèce intermédiaire pour la transmission du SRAS-CoV-2 aux humains», ajoutent-ils.
L'étude n'a également trouvé aucune preuve pour étayer la théorie selon laquelle la protéine antivirale à doigt de zinc (ZAP) a joué un rôle dans l'émergence du virus en ciblant ses motifs CpG.
Une version pré-imprimée du papier est disponible sur le serveur bioRxiv*, tandis que l'article fait l'objet d'un examen par les pairs.
PCA de représentations de motifs viraux. Les valeurs D de tous les motifs dinucléotides et trinucléotidiques dans toutes les séquences virales forment une matrice, qui est utilisée comme entrée pour le PCA. (A) Le graphique PC1-PC2 montre quatre groupes, un pour chaque famille de virus: H1N1, SARS-CoV, HBV et VIH-1. (B) Le graphique PC1-PC2 classe les virus SARS-CoV en deux groupes. SARS-COV-2, Bat-RaTG13 et Pangolin-CoV ont formé un cluster (groupe de type SARS-CoV-2), qui est séparé du reste des séquences de coronavirus Human-SARS-CoV, Paguma-SARS-CoV, Viverridae -SARS-CoV, Paradoxurus-SARS-CoV, Bat-SARS-CoV, Mus-SARS-CoV et Primate-SARS-CoV (groupe SARS-CoV). Les groupes de type SARS-CoV-2 et SRAS-CoV sont mis en évidence par des cercles violets et bleus. Les trois séquences Bat-SARS-CoV sont situées à proximité du groupe de type SARS-CoV-2, qui est indiqué par des flèches noires. Le Guangdong Pangolin-CoV est indiqué par une flèche brisée.
Sommaire
Caractéristiques uniques du génome du SRAS-CoV-2
Le génome de l'ARN du SRAS-CoV-2 a des caractéristiques uniques qui peuvent jouer un rôle dans sa forte pathogénicité et sa transmission interspécifique.
Jusqu'à présent, des études génomiques comparatives ont montré que, dans l'ensemble, le SRAS-CoV-2 est étroitement lié au RaTG13, un coronavirus isolé du fer à cheval intermédiaire. Cependant, la séquence génomique codant pour le site de liaison ACE2 du virus ressemble également étroitement à la séquence trouvée dans un coronavirus du pangolin du Guangdong.
En plus de cette caractéristique unique, SARS-CoV-2 a également une faible abondance de CpG. La suppression de la CpG dans les virus est bien connue, et des études ont rapporté que la composition en CpG des génomes viraux à ARN à brin positif imite souvent la teneur en CpG de leurs hôtes.
«Cela suggère que les mécanismes de manipulation de l'hôte CpG jouent un rôle dans la formation des génomes viraux + ssRNA au cours de la transmission inter-espèces», écrivent les chercheurs. «Néanmoins, ces mécanismes moléculaires ne sont pas entièrement compris.»
Un mécanisme suggéré est que ces sites CpG sont reconnus par la protéine hôte de liaison à l'ARN ZAP, qui est connue pour se lier aux régions riches en CpG et induire un processus de dégradation de l'ARN viral.
Cependant, bien que ZAP ait un large rôle antiviral, il ne supprime pas tous les virus, explique l'équipe.
En quoi consistait l'étude actuelle?
Ebrahimi et ses collègues ont utilisé une approche génomique comparative pour enquêter sur l'origine du SRAS-CoV-2.
Pour explorer tout rôle que le ZAP pourrait jouer dans la réduction de la teneur en CpG du SARS-CoV-2, l'équipe a également analysé les représentations de motifs de séquences courtes dans les génomes viraux, l'expression de ZAP et la préférence de ZAP pour les motifs CpG.
Les analyses ont révélé un haut niveau de similitude entre les séquences du SRAS-CoV-2 et celles du coronavirus de chauve-souris RaTG13 et du coronavirus du pangolin du Guangdong (EPI_ISL_410721).
Cependant, une similitude élevée a également été observée entre le 5’UTR du SRAS-CoV-2 et le 5’UTR du coronavirus pangolin.
Cela montre que non seulement le domaine de liaison ACE2 du SARS-CoV-2, mais aussi le 5'UTR du SARS-CoV-2 a probablement une origine de coronavirus pangolin, dit l'équipe.
« Cela suggère que les coronavirus de chauve-souris et de pangolin se sont probablement recombinés au moins deux fois (dans les domaines de liaison 5’UTR et ACE2) pour semer la formation du SRAS-CoV-2 », écrivent les chercheurs.
Par conséquent, les données soutiennent l'hypothèse que le pangolin était l'espèce intermédiaire pour la transmission du SRAS-CoV-2 aux humains, disent-ils.
L’équipe dit également qu’il reste à déterminer si la pathogénicité et la transmissibilité élevées du SRAS-CoV-2 sont dues, au moins en partie, à sa séquence unique de 5’UTR.
Qu'en est-il du rôle de ZAP?
L'étude n'a trouvé aucune preuve suggérant que la faible abondance de CpG dans le SRAS-CoV-2 est liée à une pression évolutive du ZAP.
Les changements observés dans la représentation des motifs n'étaient pas exclusifs à CpG. Les motifs CpG ciblés préférentiellement par ZAP n'avaient pas une représentation inférieure à ceux qui n'étaient pas souvent reconnus par ZAP.
«Cela n'implique cependant pas que le ZAP ne joue aucun rôle dans l'inhibition du SARS-CoV-2. En fait, il a récemment été démontré que le ZAP pouvait inhiber l'infection par le SRAS-CoV-2 in vitro », écrivent les chercheurs.
«Pour mieux comprendre le rôle de la ZAP et d'autres facteurs de restriction dans l'inhibition et / ou l'évolution des virus, une analyse globale de la composition génomique virale est nécessaire», concluent-ils.
*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, orienter la pratique clinique / les comportements liés à la santé ou traités comme des informations établies.
