جينات مقاومة كوفيد-19: تحديد علامات الحمض النووي المرتبطة بمقاومة الفيروس التاجي والقدرة على الإصابة به
فيروسات كورونا (CoVs) (ترتيب Nidovirales، عائلة Coronaviridae، تحت العائلة Coronavirinae) مسؤولة عن تفشي أمراض الجهاز التنفسي في العديد من أنواع الفقاريات. إنها عائلة كبيرة من الفيروسات المغلفة ذات الحمض النووي الريبي أحادي السلسلة (+ssRNA) التي يمكن عزلها في أنواع حيوانية مختلفة. تتراوح أحجام جينوماتها بين 26 إلى 32 كيلوباز (kb) في الطول، مما يجعلها أكبر الجينومات بين الفيروسات التي تحتوي على الحمض النووي الريبي (مما يزيد من فعالية الكمامات). COVID-19 المعروف أيضًا باسم فيروس كورونا المتسبب في متلازمة التنفس الحادة الشديدة 2 (SARS-CoV-2)، أو "فيروس كورونا الجديد 2019" هو فيروس جديد ونحن فقط نبدأ في فهم المقاومة والضعف لدى البشر.
COVID-19 مشابه لمتلازمة التنفس الحادة الشديدة (SARS) من حيث أن كلا الفيروسين يصيبان مضيفيهما البشريين عبر نفس المستقبل، وهو إنزيم تحويل الأنجيوتنسين 2 (مستقبل ACE2)، ويسببان ميزات سريرية ومرضية مشابهة. ومن المثير للاهتمام أن بروتين السنبلة المسؤول عن ارتباط المستقبل مشابه للغاية بين 2019-nCoV وSARS-CoV، وهذا نتيجة للاختيار الكبير لنفس المستقبل (Wu., 2020). قد تكشف الأبحاث حول كيفية دفاع أجسامنا ضد SARS كيف يمكن لأجسامنا الدفاع ضد COVID-19.
قدمت العديد من الدراسات الحديثة لجينوم واسع الارتباط (GWAS) رؤى أعمق بكثير حول التغيرات الجينية التي يمكن أن تساعد في تفسير لماذا بعض الأفراد غير متأثرين تقريبًا بـ COVID-19، بينما الفيروس مهدد للحياة أو حتى قاتل لآخرين.
في هذا المنشور، نقدم مراجعة للأدبيات التي تمت مراجعتها من قبل الأقران ونقدم معلومات حول الجينات المرشحة لمقاومة فيروس SARS-CoV. إذا كنت قد أجريت اختبار DNA في المنزل مثل تلك المتاحة من 23andMe أو Ancestry DNA أو Dante Labs، يمكنك تقييم بيانات DNA الخام الخاصة بك ورؤية كيف يقارن تسلسل DNA الخاص بك مع نتائج الأبحاث.
كيفية تحليل جيناتك لمقاومة أو عرضة لفيروس كورونا؟
الخطوة 1) قم بتنزيل ملف الحمض النووي التلقائي الخام الخاص بك واحفظه في مكان آمن ومضمون
لتحليل بيانات الحمض النووي الخاصة بك، ابدأ بتنزيل الحمض النووي التلقائي الخام الخاص بك واحفظه في مكان آمن. إليك تعليمات لتنزيل ملف الحمض النووي الخام الخاص بك من: 23andMe, Ancestry DNA, Family Tree DNA, Dante Labs, My Heritage, Genes For Good, Vitagene, and Living DNA.
الخطوة 2) تحليل ملف الحمض النووي الخام الخاص بك
ابحث عن بيانات الحمض النووي الخام الخاصة بك باستخدام محرر نصوص مثل "Text Wrangler" أو "Notepad" باستخدام وظيفة "البحث" أو من خلال سطر الأوامر.
افتح ملف الحمض النووي الخام الخاص بك وستلاحظ رؤوس معرفات SNP الفريدة (rs# أو i#)، الكروموسوم، الموضع والنمط الجيني. تختلف التنسيقات قليلاً بين كل شركة اختبار الحمض النووي المباشر للمستهلك.
لتقييم خطر التعافي الضعيف من COVID-19، تحقق من علامات الحمض النووي المذكورة أدناه:
تم نشر عدة دراسات لرابطة الجينوم الواسعة (GWAS) مؤخرًا تصف المواقع المرتبطة بفشل التنفس لدى المرضى المصابين بـ SARS-CoV-2، وثلاث دراسات حددت علامات SNP في نفس الجزء الجيني الذي يبلغ طوله حوالي 50 كيلو بايت والذي يتم وراثته من النياندرتال.
(Ellinghaus D et al., 2020, Zeberg & Pääbo, and Blokland et al., 2020). بالإضافة إلى ذلك، حددت دراسات GWAS عددًا من علامات الحمض النووي الأخرى المرتبطة بـ COVID-19، وكل واحدة من هذه العلامات موضحة في الجدول أدناه.بالإضافة إلى ذلك، تشمل العلامات الجينية الأخرى التي تم تناولها في هذا المنشور rs4804803 المرتبطة بفيروس سارس، وتلك الموجودة في مستقبل إنزيم تحويل الأنجيوتنسين-2 (ACE2) الذي ثبت أنه نفس المستقبل لفيروس كورونا التنفسي البشري NL63، وفيروس كورونا سارس (SARS-CoV)، وفيروس كورونا الجديد 2019-nCoV/SARS-CoV (Li et al., 2017; Lu et al., 2019). نظرًا لأن بروتين السنبلة لفيروس كورونا قد تطور ليتناسب مع مستقبل ACE2، فمن المحتمل أن الأفراد الذين لديهم تباينات تغير تسلسل البروتين سيؤدي ذلك إلى درجة من المقاومة لفيروس كوفيد-19. أدناه SNPs غير المرادفة من النسخة الجينية ACE2 NM_021804.2، ومن المثير للاهتمام بشكل خاص SNPs التي تسبب تغييرات كبيرة مثل rs199951323 الذي يؤدي إلى كودون توقف مبكر.
| جين | dbsnp | الصبغة (GRCh37) | POS | REF | ALT | الوسوم المخاطرة | تأثير العلامة | المرجع |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IVNS1ABP | rs6668622 | 1 | 185414582 | T | C | البديل الأنسجامي T:T و T:C في الذكورs | نسبة الأحتمالات 1.44 | Roberts., 2020; |
| SRRM1 | rs111972040 | 1 | 24999361 | A | G | الجينوتابات الخطرة G:G و A:G، والبديل الثالث في الأطر الأخير من الرمز البياني | معدل الاحتمالات للإقامة في المستشفى هو 8.29. | |
| LZTFL1 | rs35044562 | 3 | 45909024 | A | G | الجينوتابات الخطرة G:G و A:G، البديل الأنتروني، البديل الحالي الأعلى للنص الحيوي | odds ratio 1.60 | Blokland et al., 2020; Zeberg & Pääbo |
| LZTFL1 | rs11385942 | 3 | 45876460 | A | - or A or AAA | InDel, A:A and A:- يعرضون لخطر انخفاض الأداء التنفسي العالي، البديل الأنتروني | odds ratio 1.77 | Ellinghaus et al., 2020; Roberts., 2020 |
| LZTFL1 | rs10490770 *LD with rs11385942 | 3 | 45864732 | T | C | الجينوتاب المخاطرة T:C و C:C، البديل الإنتروني | النسبة الفردية للمرضى المرضى المصابين بالحالة الهتروزيجوزية هي 1.7. | Zeberg and Pääbo., 2020; |
| LZTFL1 | rs67959919 *LD with rs11385942 | 3 | 45871908 | G | A | الجينوتابات الخطيرة G:A و A:A، البديل الأنتروني | النسبة الفردية للمرضى المرضى المصابين بالحالة الهتروزيجوزية هي 1.7. | |
| LZTFL1 | rs35624553 *LD with rs11385942 | 3 | 45867440 | A | G | الجينوتابط المخاطر G:A و G:G، البديل الأنتروني | النسبة الفردية للمرضى المرضى المصابين بالحالة الهتروزيجوزية هي 1.7. | |
| LZTFL1 | rs71325088 *LD with rs11385942 | 3 | 45862952 | T | C | الجينوتات المخاطرة C:T و C:C، البديل الأنتروني | النسبة الفردية للمرضى المرضى المصابين بالحالة الهتروزيجوزية هي 1.7. | |
| ABO | rs657152 | 9 | 136139265 | A | C or T | الواريز المخاطر، التبديل الداخلي | odds ratio 1.77 | Ellinghaus et al., 2020; Roberts., 2020 |
| Intergenic | rs5798227 | 12 | 53120100 | C | - | الوهم المخاطرة هو الحذف | p = 2.2x10-7 | Blokland et al., 2020; |
| IGHV3-7 | rs11844522 | 14 | 106522576 | C | T | الاختلافات الحساسة T:T، C:T | p=1.9x10-7 | |
| Immunoglobulin Lambda Locus (IGL) | rs73166864 | 22 | 23340580 | T | C or G | التغيرات الحساسة T:T و T:C | odds ratio 1.7 | Roberts., 2020; |
| TLR7 | rs200553089 | ChrX | 12906010 | G | T | الجينوتاب الخطرية T:G وT:T، والتغيير المعنوي | Made et al., 2020; | |
| النقاط الخطأ المتساوية الموضعة في ACE2 | ||||||||
| ACE2 | rs373153165 | chrX | 15580093 | C | T or A | التغيير الحالي في النطق | p.Asp785Asn/c.2353G>A | Cao et al., 2020 |
| ACE2 | rs140016715 | chrX | 15582154 | G | A | التغيير الحالي في النطق | p.Arg768Trp/c.2302C>T | |
| ACE2 | rs147311723 | chrX | 15582265 | G | A | التغيير الحالي في النطق | p.Leu731Phe/c.2191C>T | |
| ACE2 | rs41303171 | chrX | 15582298 | T | C | التغيير الحالي في النطق | p.Asn720Asp/c.2158A>G | |
| ACE2 | rs370187012 | chrX | 15582327 | C | T | التغيير الحالي في النطق | p.Arg710His/c.2129G>A | |
| ACE2 | rs776995986 | chrX | 15582334 | G | A | التغيير الحالي في النطق | p.Arg708Trp/c.2122C>T | |
| ACE2 | rs149039346 | chrX | 15584416 | A | G | التغيير الحالي في النطق | p.Ser692Pro/c.2074T>C | |
| ACE2 | rs200180615 | chrX | 15584488 | C | T | التغيير الحالي في النطق | p.Glu668Lys/c.2002G>A | |
| ACE2 | * |
chrX | 15585879 | A | C | stop_gained | p.Leu656*/c.1967T>G | |
| ACE2 | rs183135788 | chrX | 15585933 | T | C | التغيير الحالي في النطق | p.Asn638Ser/c.1913A>G | |
| ACE2 | rs748163894 | chrX | 15588434 | G | A | التغيير الحالي في النطق | ||
| ACE2 | rs202137736 | chrX | 15591485 | T | C | التغيير النوعي في منطقة القطع والتغيير الإنتروني | c.1541+5A>G | |
| ACE2 | rs140473595 | chrX | 15591530 | C | T | التغيير الحالي في النطق | p.Ala501Thr/c.1501G>A | |
| ACE2 | rs191860450 | chrX | 15593829 | T | C | التغيير الحالي في النطق | p.Ile468Val/c.1402A>G | |
| ACE2 | rs758142853 | chrX | 15609868 | A | G | التغيير الحالي في النطق | p.Val184Ala/c.551T>C | |
| ACE2 | rs754511501 | chrX | 15609902 | C | T | التغيير الحالي في النطق | p.Gly173Ser/c.517G>A | |
| ACE2 | rs746034076 | chrX | 15609943 | T | C | التغيير الحالي في النطق | p.Asn159Ser/c.476A>G | |
| ACE2 | rs373252182 | chrX | 15609973 | T | C | التغيير الحالي في النطق | p.Asn149Ser/c.446A>G | |
| ACE2 | rs2285666 | chrX | 15610348 | C | T | التغيير النوعي في منطقة القطع والتغيير الإنتروني | c.439+4G>A | |
| ACE2 | rs768736934 | chrX | 15612963 | C | T | التغيير النوعي في منطقة القطع والتغيير الإنتروني | c.345+5G>A | |
| ACE2 | rs4646116 | chrX | 15618958 | T | C | التغيير الحالي في النطق | p.Lys26Arg/c.77A>G | |
| ACE2 | rs73635825 | chrX | 15618980 | A | G | التغيير الحالي في النطق | p.Ser19Pro/c.55T>C | |
| النقاط الثنائية المرتبطة بمرض السارس | ||||||||
| CD209 | rs4804803 | 19 | 7812733 | A | G | الجينوت الأنسجامي الأكثر احتمالا للحالة A:A، البديل النصي الأعلى | NC_000019.10:7747846 | Sakuntabhai et al., 2005; Chan et al., 2010 |
