سال 17، شماره 5 - ( مهر - آبان 1402 )
جلد 17 شماره 5 صفحات 532-520 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Tahir D A, Arif S K, Mahmood Z H. Exploring Novel Genetic Mutations in SARS-CoV-2: Insights into Viral Genetic Diversity and Evolutionary Dynamics. Iran J Med Microbiol 2023; 17 (5) :520-532
URL: http://ijmm.ir/article-1-2263-fa.html
URL: http://ijmm.ir/article-1-2263-fa.html
طهیر دارا آ.، عارف سهند ک.، محمود زانا اچ.. بررسی جهش‌های ژنتیکی جدید در SARS-CoV-2: بینش در مورد تنوع ژنتیکی ویروسی و دینامیک تکاملی. مجله میکروب شناسی پزشکی ایران. 1402; 17 (5) :520-532
1- گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه سلیمانیه، السلیمانیه، عراق
2- دانشکده علوم بهداشت، دانشگاه توسعه انسانی، سلیمانیه، عراق ، sehand.arif@univsul.edu.iq
3- گروه زیست شناسی عفونت و میکروبیوم ها، دانشکده بهداشت و علوم زیستی، دانشگاه لیورپول، انگلستان
2- دانشکده علوم بهداشت، دانشگاه توسعه انسانی، سلیمانیه، عراق ، sehand.arif@univsul.edu.iq
3- گروه زیست شناسی عفونت و میکروبیوم ها، دانشکده بهداشت و علوم زیستی، دانشگاه لیورپول، انگلستان
چکیده: (502 مشاهده)
زمینه و اهداف: هدف این مطالعه شناسایی SARS-CoV-۲ با استفاده از پرایمرهای طراحی شده سفارشی در PCR معمولی است. هدف قرار دادن ژن های RdRp، E و N و ارزیابی تنوع ژنتیکی ایزوله منطقه ای در مقایسه با سویه های جهانی بود.
مواد و روش کار: در شهر سلیمانی عراق، از سپتامبر ۲۰۲۰ تا سپتامبر ۲۰۲۱، ۲۰۰ نمونه نازوفارنکس مثبت جمع‌آوری شد و ۱۷ نوع شناخته شده با ژن S به‌طور تصادفی برای تعیین توالی ژن‌های RdRp، E و N انتخاب شدند. برای تسهیل توالی یابی، شش مجموعه آغازگر برای ژن RdRp (RdRp۱، RdRp۲، RdRp۳)، دو مجموعه برای ژن N (N۱، N۲)، و یک مجموعه برای ژن E طراحی شد.
یافته ها: ۱۲ جهش در ژن RdRp شناسایی شد که شایع‌ترین جهش ۱۴۴۰۸C>T (P۳۲۳L) بود. در ژن N، یک جهش منحصر به فرد، ۲۸۹۷۷C>T (S۲۳۵F)، در هشت نمونه از انواع مختلف در کنار سایر جهش‌های نقطه‌ای تغییر دهنده اسید آمینه (۲۸۲۸۰-۲GAT>CTA و ۲۸۸۱-۳GGG>AAC) شناسایی شد. ژن E در دو نمونه جهش های تغییر دهنده اسید آمینه (S۶۸F و I۱۳L) را نشان داد. شایع ترین جهش، ۲۸۹۷۷C>T (S۲۳۵F)، در هشت نمونه نشان دهنده انواع آلفا، گاما و خوشه ۵ شناسایی شد.
نتیجه‌گیری: یک جهش جدید، به ویژه ۲۸۲۸۰-۲GAT>CTA، منجر به D۳L، به همراه سه جهش دیگر (۲۸۴۸۴G>A، ۲۹۱۲۹T>G، ۲۹۱۳۱T>C) که باعث جایگزینی اسیدهای آمینه (G۷۰S، N۲۸۴K، F۲۸۵) می شود، شناسایی شدند. ژن N. علاوه بر این، یک جهش منحصر به فرد در ۲۶۲۸۱ A>T در ژن E در نوع ووهان مشاهده شد.
نوع مطالعه: مقاله پژوهشی |
موضوع مقاله:
ویروس شناسی پزشکی
دریافت: 1402/5/27 | پذیرش: 1402/8/29 | انتشار الکترونیک: 1402/9/8
دریافت: 1402/5/27 | پذیرش: 1402/8/29 | انتشار الکترونیک: 1402/9/8
فهرست منابع
1. Chen Y, Liu Q, Guo D. Emerging coronaviruses: Genome structure, replication, and pathogenesis. J Med Virol. 2020;92(4):418-23. [DOI:10.1002/jmv.25681] [PMID] [PMCID]
2. Lau Susanna KP, Lee P, Tsang Alan KL, Yip Cyril CY, Tse H, Lee Rodney A, et al. Molecular Epidemiology of Human Coronavirus OC43 Reveals Evolution of Different Genotypes over Time and Recent Emergence of a Novel Genotype due to Natural Recombination. Virol J. 2011;85(21):11325-37. [DOI:10.1128/JVI.05512-11] [PMID] [PMCID]
3. Khailany RA, Safdar M, Ozaslan M. Genomic characterization of a novel SARS-CoV-2. Gene Rep. 2020;19:100682. [DOI:10.1016/j.genrep.2020.100682] [PMID] [PMCID]
4. Loeffelholz MJ, Tang Y-W. Laboratory diagnosis of emerging human coronavirus infections - the state of the art. Emerg Microbes Infect. 2020;9(1):747-56. [DOI:10.1080/22221751.2020.1745095] [PMID] [PMCID]
5. Sohrabi C, Alsafi Z, O'Neill N, Khan M, Kerwan A, Al-Jabir A, et al. World Health Organization declares global emergency: A review of the 2019 novel coronavirus (COVID-19). Int J Surg. 2020;76:71-6. [DOI:10.1016/j.ijsu.2020.02.034] [PMID] [PMCID]
6. Tahan S, Parikh Bijal A, Droit L, Wallace Meghan A, Burnham Carey-Ann D, Wang D. SARS-CoV-2 E Gene Variant Alters Analytical Sensitivity Characteristics of Viral Detection Using a Commercial Reverse Transcription-PCR Assay. J Clin Microbiol. 2021;59(7):e0007521. [DOI:10.1128/JCM.00075-21] [PMID] [PMCID]
7. Ji W, Li X. Response to comments on Cross-species Transmission of the Newly Identified Coronavirus 2019-nCoV" and "Codon bias analysis may be insufficient for identifying host(s) of a novel virus. J Med Virol. 2020;92(9):1440. [DOI:10.1002/jmv.26048] [PMID] [PMCID]
8. Rehman SU, Shafique L, Ihsan A, Liu Q. Evolutionary trajectory for the emergence of novel coronavirus SARS-CoV-2. Pathogens. 2020;9(3):240. [DOI:10.3390/pathogens9030240] [PMID] [PMCID]
9. Phan LT, Nguyen TV, Luong QC, Nguyen TV, Nguyen HT, Le HQ, et al. Importation and Human-to-Human Transmission of a Novel Coronavirus in Vietnam. New Eng J Med. 2020;382(9):872-4. [DOI:10.1056/NEJMc2001272] [PMID] [PMCID]
10. Arefinia N, Yaghobi R, Ramezani A, Sarvari J. Sequence Analysis of Hot Spot Regions of Spike and RNA-dependent-RNA polymerase (RdRp) Genes of SARS-CoV-2 in Kerman, Iran. Mediterr J Hematol Infect Dis. 2023;15(1):e2023042. [DOI:10.4084/MJHID.2023.042] [PMID] [PMCID]
11. Wu W, Cheng Y, Zhou H, Sun C, Zhang S. The SARS-CoV-2 nucleocapsid protein: its role in the viral life cycle, structure and functions, and use as a potential target in the development of vaccines and diagnostics. Virol J. 2023;20(1):6. [DOI:10.1186/s12985-023-01968-6] [PMID] [PMCID]
12. Zhou S, Lv P, Li M, Chen Z, Xin H, Reilly S, et al. SARS-CoV-2 E protein: Pathogenesis and potential therapeutic development. Biomed Pharmacother. 2023;159:114242. [DOI:10.1016/j.biopha.2023.114242] [PMID] [PMCID]
13. Choi JY, Smith DM. SARS-CoV-2 Variants of Concern. Yonsei Med J. 2021;62(11):961-8. [DOI:10.3349/ymj.2021.62.11.961] [PMID] [PMCID]
14. Hirabara SM, Serdan TDA, Gorjao R, Masi LN, Pithon-Curi TC, Covas DT, et al. SARS-COV-2 variants: differences and potential of immune evasion. Front Cell Infect Microbiol. 2022;11:781429. [DOI:10.3389/fcimb.2021.781429] [PMID] [PMCID]
15. Satam H, Joshi K, Mangrolia U, Waghoo S, Zaidi G, Rawool S, et al. Next-generation sequencing technology: Current trends and advancements. Biology. 2023;12(7):997. [DOI:10.3390/biology12070997] [PMID] [PMCID]
16. Pachetti M, Marini B, Benedetti F, Giudici F, Mauro E, Storici P, et al. Emerging SARS-CoV-2 mutation hot spots include a novel RNA-dependent-RNA polymerase variant. J Transl Med. 2020;18(1):179. [DOI:10.1186/s12967-020-02344-6] [PMID] [PMCID]
17. Eskier D, Karakülah G, Suner A, Oktay Y. RdRp mutations are associated with SARS-CoV-2 genome evolution. Peer J. 2020;8:e9587. [DOI:10.7717/peerj.9587] [PMID] [PMCID]
18. Obeid DA, Alsanea MS, Alnemari RT, Al-Qahtani AA, Althawadi SI, Mutabagani MS, et al. SARS-CoV-2 genetic diversity and variants of concern in Saudi Arabia. J Infect Dev Ctries. 2021;15(12):1782-91. [DOI:10.3855/jidc.15350] [PMID]
19. Boccia A, Tufano R, Ferrucci V, Sepe L, Bianchi M, Pascarella S, et al. SARS-CoV-2 pandemic tracing in Italy highlights lineages with mutational burden in growing subsets. Int J Mol Sci. 2022;23(8):4155. [DOI:10.3390/ijms23084155] [PMID] [PMCID]
20. Mazhari S, Alavifard H, Rahimian K, Karimi Z, Mahmanzar M, Sisakht MM, et al. SARS-CoV-2 NSP-12 mutations survey during the pandemic in the world. 2021. [DOI:10.21203/rs.3.rs-877078/v1]
21. Anwar MZ, Lodhi MS, Khan MT, Khan MI, Sharif S. Coronavirus genomes and unique mutations in structural and non-structural proteins in Pakistani SARS-CoV-2 delta variants during the fourth wave of the pandemic. Genes. 2022;13(3):552. [DOI:10.3390/genes13030552] [PMID] [PMCID]
22. Kim YI, Kim SG, Kim SM, Kim EH, Park SJ, Yu KM, et al. Infection and Rapid Transmission of SARS-CoV-2 in Ferrets. Cell Host Microbe. 2020;27(5):704-9.e2. [DOI:10.1016/j.chom.2020.03.023] [PMID] [PMCID]
23. Magateshvaren Saras MA, Patro LPP, Uttamrao PP, Rathinavelan T. Geographical distribution of SARS-CoV-2 amino acids mutations and the concomitant evolution of seven distinct clades in non-human hosts. Zoonoses Public Health. 2022;69(7):816-25. [DOI:10.1111/zph.12971] [PMID] [PMCID]
24. Yavarian J, Nejati A, Salimi V, Shafiei Jandaghi NZ, Sadeghi K, Abedi A, et al. Whole genome sequencing of SARS-CoV2 strains circulating in Iran during five waves of pandemic. PLoS One. 2022;17(5):e0267847. [DOI:10.1371/journal.pone.0267847] [PMID] [PMCID]
25. Tsuchiya K, Yamamoto N, Hosaka Y, Wakita M, Hiki M, Matsushita Y, et al. Molecular characterization of SARS-CoV-2 detected in Tokyo, Japan during five waves: Identification of the amino acid substitutions associated with transmissibility and severity. Front Microbiol. 2022;13:912061. [DOI:10.3389/fmicb.2022.912061] [PMID] [PMCID]
26. Sia BZ, Boon WX, Yap YY, Kumar S, Ng CH. Prediction of the effects of the top 10 nonsynonymous variants from 30229 SARS-CoV-2 strains on their proteins. F1000Res. 2022;11(9). [DOI:10.12688/f1000research.72904.2] [PMID] [PMCID]
27. Azad GK. The molecular assessment of SARS-CoV-2 Nucleocapsid Phosphoprotein variants among Indian isolates. Heliyon. 2021;7(2):e06167. [DOI:10.1016/j.heliyon.2021.e06167] [PMID] [PMCID]
28. Gangavarapu K, Latif AA, Mullen JL, Alkuzweny M, Hufbauer E, Tsueng G, et al. Outbreak.info genomic reports: scalable and dynamic surveillance of SARS-CoV-2 variants and mutations. Nat Methods. 2023;20(4):512-22. [DOI:10.1038/s41592-023-01769-3] [PMID] [PMCID]
29. Syed AM, Taha TY, Tabata T, Chen IP, Ciling A, Khalid MM, et al. Rapid assessment of SARS-CoV-2-evolved variants using virus-like particles. Science. 2021;374(6575):1626-32. [DOI:10.1126/science.abl6184] [PMID] [PMCID]
30. Wu H, Xing N, Meng K, Fu B, Xue W, Dong P, et al. Nucleocapsid mutations R203K/G204R increase the infectivity, fitness, and virulence of SARS-CoV-2. Cell Host Microbe. 2021;29:1788-801. [DOI:10.1016/j.chom.2021.11.005] [PMID] [PMCID]
31. Rahman MS, Hoque MN, Islam MR, Islam I, Mishu ID, Rahaman MM, et al. Mutational insights into the envelope protein of SARS-CoV-2. Gene Rep. 2021;22:100997. [DOI:10.1016/j.genrep.2020.100997] [PMID] [PMCID]
32. Rizwan T, Kothidar A, Meghwani H, Sharma V, Shobhawat R, Saini R, et al. Comparative analysis of SARS-CoV-2 envelope viroporin mutations from COVID-19 deceased and surviving patients revealed implications on its ion-channel activities and correlation with patient mortality. J Biomol Struct Dyn. 2022;40(20):10454-69. [DOI:10.1080/07391102.2021.1944319] [PMID]
33. Cao Y, Yang R, Lee I, Zhang W, Sun J, Wang W, et al. Characterization of the SARS-CoV-2 E Protein: Sequence, Structure, Viroporin, and Inhibitors. Protein Sci. 2021;30(6):1114-30. [DOI:10.1002/pro.4075] [PMID] [PMCID]
34. Abavisani M, Rahimian K, Mahdavi B, Tokhanbigli S, Mollapour Siasakht M, Farhadi A, et al. Mutations in SARS-CoV-2 structural proteins: a global analysis. Virol J. 2022;19(1):220. [DOI:10.1186/s12985-022-01951-7] [PMID] [PMCID]
35. Nakhaie M, Rukerd MRZ, Askarpour H, Arefinia N. Novel mutations in the non-structure protein 2 of SARS-CoV-2. Mediterr J Hematol Infect Dis. 2023;15(1):e2023059. [DOI:10.4084/MJHID.2023.059] [PMID] [PMCID]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
