新冠病毒韧性的基因:识别与冠状病毒抗性和易感性相关的DNA标记

Dr. Timothy Sexton

Coronavirus Genetic Markers: An Overview of Their Role in Diagnosis and Treatment.


冠状病毒(CoVs)(目Nidovirales,科Coronaviridae,亚科Coronavirinae)是许多脊椎动物物种呼吸道疾病疫情的元凶。它们是一大类单链RNA包膜病毒(+ssRNA),可以在不同动物物种中分离得到。它们的基因组大小在26到32千碱基(kb)之间,是RNA病毒中基因组最大的(因此提高了口罩的有效性)。 COVID-19,也称为严重急性呼吸综合症冠状病毒2型(SARS-CoV-2),或“2019新型冠状病毒”,是一种新病毒,我们刚刚开始理解人类的抗性和易感性。


COVID-19在某种程度上与严重急性呼吸综合症(SARS)相似,因为这两种病毒都通过相同的受体——血管紧张素转化酶2(ACE2受体)感染人类宿主,并导致类似的临床和病理特征。有趣的是,负责受体结合的刺突蛋白在2019-nCoV和SARS-CoV之间高度相似,这是由于对相同受体的显著选择所致(Wu., 2020)。研究我们的身体如何抵御SARS可能会揭示我们的身体如何抵御COVID-19。


最近的几项全基因组关联研究(GWAS)提供了更深入的见解,帮助解释为什么有些个体几乎不受COVID-19影响,而对其他人来说,这种病毒则是威胁生命甚至致命的。

在这篇文章中,我们提供了经过同行评审的文献综述,并介绍了与SARS-CoV抗性相关的候选基因信息。如果您曾在家中进行过DNA测试,例如23andMe、Ancestry DNA或Dante labs提供的测试,您可以评估您的原始DNA数据,并查看您的DNA序列与研究结果的比较。


如何分析您的DNA以抵抗或易感于冠状病毒?


步骤 1) 下载您的原始常染色体DNA文件并将其保存在安全的位置

要分析您的DNA数据,首先下载您的原始常染色体DNA并将其保存在安全的位置。 以下是从下载您的原始DNA文件的说明: 23andMe, Ancestry DNA, Family Tree DNA, Dante Labs, My Heritage, Genes For Good, Vitagene, and Living DNA.


步骤 2) 分析您的原始 DNA 文件


使用文本编辑器,如“文本编辑器”或“记事本”,通过“查找”功能或命令行搜索您的原始DNA数据。

打开您的原始DNA文件,您会注意到独特的SNP ID (rs# 或 i#)、染色体、位置和基因型的标题。不同的直接面向消费者的DNA测试公司之间格式略有不同。


要评估您从COVID-19中恢复不良的风险,请查看以下描述的DNA标记:

最近发表了几项全基因组关联研究(GWAS),描述了与感染SARS-CoV-2的患者呼吸衰竭相关的位点,并且三项研究在同一约50 kb的基因组片段中识别了SNP标记,该片段是从尼安德特人那里遗传而来的。

(Ellinghaus D et al., 2020, Zeberg & Pääbo, and Blokland et al., 2020). 此外,这些GWAS研究还识别了一些与COVID-19相关的其他DNA标记,下面的表格中列出了这些标记。


此外,本帖中提到的其他DNA标记包括与SARS相关的rs4804803,以及位于血管紧张素转化酶2(ACE2)受体上的标记,该受体被证明是人类呼吸道冠状病毒NL63、SARS冠状病毒(SARS-CoV)和2019新型冠状病毒2019-nCoV/SARS-CoV的相同受体(Li et al., 2017; Lu et al., 2019)。由于冠状病毒的刺突蛋白已经进化以匹配ACE2受体,因此具有改变蛋白质序列的变异个体可能会对COVID-19产生一定的抵抗力。以下是来自ACE2转录本NM_021804.2的非同义SNP,特别值得关注的是导致重大变化的SNP,如rs199951323,它会导致提前终止密码子。


基因 dbsnp 染色体 (GRCh37) POS REF ALT 风险等位基因 标记效果 参考
IVNS1ABP rs6668622 1 185414582 T C 男性易感变异 T:T 和 T:Cs 优势比 1.44 Roberts., 2020;
SRRM1 rs111972040 1 24999361 A G 风险基因型 G:G 和 A:G, 3_prime_UTR_variant 住院优势比 = 8.29
LZTFL1 rs35044562 3 45909024 A G 风险基因型 G:G 和 A:G, intron_variant,genic_upstream_transcript_variant odds ratio 1.60 Blokland et al., 2020; Zeberg & Pääbo
LZTFL1 rs11385942 3 45876460 A - or A or AAA InDel, A:A and A:- 具有较高的呼吸衰竭易感性,intron_variant odds ratio 1.77 Ellinghaus et al., 2020; Roberts., 2020
LZTFL1 rs10490770 *LD with rs11385942 3 45864732 T C 风险基因型 T:C 和 C:C,内含子变异体 杂合子携带者的优势比 1.7 Zeberg and Pääbo., 2020;
LZTFL1 rs67959919 *LD with rs11385942 3 45871908 G A 风险基因型 G:A 和 A:A, intron_variant 杂合子携带者的优势比 1.7
LZTFL1 rs35624553 *LD with rs11385942 3 45867440 A G 风险基因型 G:A 和 G:G, intron_variant 杂合子携带者的优势比 1.7
LZTFL1 rs71325088 *LD with rs11385942 3 45862952 T C 风险基因型 C:T 和 C:C,内含子变异 杂合子携带者的优势比 1.7
ABO rs657152 9 136139265 A C or T 风险等位基因,intron_variant odds ratio 1.77 Ellinghaus et al., 2020; Roberts., 2020
Intergenic rs5798227 12 53120100 C - 风险等位基因是缺失 p = 2.2x10-7 Blokland et al., 2020;
IGHV3-7 rs11844522 14 106522576 C T 易感变异 T:T, C:T p=1.9x10-7
Immunoglobulin Lambda Locus (IGL) rs73166864 22 23340580 T C or G 易感变异 T:T 和 T:C odds ratio 1.7 Roberts., 2020;
TLR7 rs200553089 ChrX 12906010 G T 风险基因型 T:G 和 T:T,错义变体 Made et al., 2020;
位于 ACE2 中的同义 SNP
ACE2 rs373153165 chrX 15580093 C T or A 错义变体 p.Asp785Asn/c.2353G>A Cao et al., 2020
ACE2 rs140016715 chrX 15582154 G A 错义变体 p.Arg768Trp/c.2302C>T
ACE2 rs147311723 chrX 15582265 G A 错义变体 p.Leu731Phe/c.2191C>T
ACE2 rs41303171 chrX 15582298 T C 错义变体 p.Asn720Asp/c.2158A>G
ACE2 rs370187012 chrX 15582327 C T 错义变体 p.Arg710His/c.2129G>A
ACE2 rs776995986 chrX 15582334 G A 错义变体 p.Arg708Trp/c.2122C>T
ACE2 rs149039346 chrX 15584416 A G 错义变体 p.Ser692Pro/c.2074T>C
ACE2 rs200180615 chrX 15584488 C T 错义变体 p.Glu668Lys/c.2002G>A
ACE2 *rs199951323 chrX 15585879 A C stop_gained p.Leu656*/c.1967T>G
ACE2 rs183135788 chrX 15585933 T C 错义变体 p.Asn638Ser/c.1913A>G
ACE2 rs748163894 chrX 15588434 G A 错义变体
ACE2 rs202137736 chrX 15591485 T C 剪接区变体+内含子变体 c.1541+5A>G
ACE2 rs140473595 chrX 15591530 C T 错义变体 p.Ala501Thr/c.1501G>A
ACE2 rs191860450 chrX 15593829 T C 错义变体 p.Ile468Val/c.1402A>G
ACE2 rs758142853 chrX 15609868 A G 错义变体 p.Val184Ala/c.551T>C
ACE2 rs754511501 chrX 15609902 C T 错义变体 p.Gly173Ser/c.517G>A
ACE2 rs746034076 chrX 15609943 T C 错义变体 p.Asn159Ser/c.476A>G
ACE2 rs373252182 chrX 15609973 T C 错义变体 p.Asn149Ser/c.446A>G
ACE2 rs2285666 chrX 15610348 C T 剪接区变体+内含子变体 c.439+4G>A
ACE2 rs768736934 chrX 15612963 C T 剪接区变体+内含子变体 c.345+5G>A
ACE2 rs4646116 chrX 15618958 T C 错义变体 p.Lys26Arg/c.77A>G
ACE2 rs73635825 chrX 15618980 A G 错义变体 p.Ser19Pro/c.55T>C
与 SARS 相关的 SNP
CD209 rs4804803 19 7812733 A G 易感基因型 A:A,upstream_transcript_variant NC_000019.10:7747846 Sakuntabhai et al., 2005; Chan et al., 2010


一个有趣的观察是,ACE2基因位于X染色体上,这意味着男性只会继承一个拷贝的该基因。女性在其第二条X染色体上拥有的ACE2基因的额外拷贝所提供的多样性,部分可以帮助解释为什么女性对新冠病毒(covid-19)的易感性较低。


步骤 3) 将您的基因型/SNP 与其他研究结果进行比较

有大量资源描述与此SNP相关的信息,可以查看dbSNP和SNPedia。


dbSNP

dbSNP 包含人类单核苷酸变异、微卫星以及小规模的插入和缺失,同时提供了出版信息、种群频率、分子后果以及常见变异和临床突变的基因组和 RefSeq 映射信息。


SNPpedia

SNPedia 是一个研究人类遗传学的维基网站。它分享关于DNA变异影响的信息,并引用经过同行评审的科学出版物。Promethease使用该网站来创建个人报告,将您的DNA变异与已发布的信息联系起来。



**如果您对您的DNA结果中看到的任何内容感到担忧,请咨询您的医生或遗传顾问。




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