تحلیل مقایسه‌ای ژنوم کروناویروس‌های بیماریزای انسان و دام

نویسندگان

1 گروه میکروبیولوژی و ایمونولوژی، دانشکده دامپزشکی دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 پژوهشکده بیوتکنولوژى کشاورزى، پژوهشگاه ملى مهندسى ژنتیک و زیست فناورى، تهران، ایران

3 دانش آموخته دانشکده دامپزشکی دانشگاه تهران، تهران، ایران

4 دانش آموخته دانشکده دامپزشکی دانشگاه تهران، تهران، ایران

5 گروه میکروبیولوژی و ایمونولوژی، دانشکده دامپزشکی دانشگاه تهران، تهران، ایران

doi
10.22059/jvr.2022.346341.3289
چکیده

زمینۀ مطالعه: کروناویروس‎هایی که عمدتاً عامل عفونت‌های گوارشی و تنفسی هستند، در طیف وسیعی از میزبانان شناسایی شده‌اند. در بین انبوه داده‌های ژنومی به‌دست آمده از این خانواده تفاوت‌ها و تشابهاتی دیده می‌شود که قابل تحلیل با روش‌های مجازی می‎باشد.هدف: در مطالعه حاضر مقایسه ژنومی کروناویروس‌های مهم در حوزه پزشکی و دامپزشکی با هدف دست‌یابی به اطلاعات بیشتر و دقیق‌تر از تشابهات و تفاوت‌های ژنتیکی اعضای مختلف این خانواده صورت گرفته است.روش‎کار: توالی‌های ژنومی گونه‌های مهم بیماریزای کرونا ویروس از پایگاه‌های داده‌ NCBI وVPR استخراج شد. در ادامه، با استفاده از الگوریتم بلاست توالی‌های سایر گونه‌ها با توالی ژنوم ویروس SARS-CoV-2 هم‌ردیف‌ و درصد تشابهات محاسبه شد. توالی‌های اسیدآمینه پروتئین‌های ساختاری و غیرساختاری مرتبط با نواحی کدشونده (CDS) به صورت جداگانه هم‌ردیف شدند و میزان شباهت آن‌ها محاسبه شد. ساختارهای فضایی هر پروتئین با پروتئین متناظر در ویروس SARS-CoV-2 مقایسه شدند و میزان تشابهات به صورت مدل امتیاز دهی قالبی (TM-Score) به‌دست آمد. در پایان، درخت سلسله‌تبار گونه‌های کروناویریده بر مبنای داده‌های توالی نوکلئوتیدی و اسیدآمینه رسم شد.نتایج: بیشترین تشابهات بین‌گونه‌ای، از لحاظ توالی نوکلئوتیدی، آمینواسیدی و اشکال فضایی، در پروتئین‌های غیرساختاری nsp12، nsp13، nsp14 و nsp16 مشاهده شد. ژن‌های کد کننده این پروتئین‌ها در ناحیه ژنی ORF1ab قرار دارند که در رونوشت برداری ویروس نقشی حیاتی دارد.نتیجه­گیری نهایی: بر اساس نتایج به‌دست آمده از مطالعه حاضر مجتمع رونوشت برداری شباهت‌های زیادی در بین کروناویروس‌های انسانی و دامی دارد. داده‌های تطبیقی و تحلیلی مجتمع رونوشت برداری ویروس‌های خانواده کروناویروس را می‌توان به عنوان یک هدف مهم جهت توسعه روش‌های تشخیص، انواع درمان‌های ضد ویروسی و طراحی واکسن مورد استفاده قرار داد.