Les chercheurs ont découvert que la sélection génétique et la recombinaison pourraient être à l'origine de l'émergence du syndrome respiratoire aigu sévère coronavirus 2 (SRAS-CoV-2) qui conduit au syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA) ou à la maladie COVID-19. Cette recherche pourrait expliquer la pandémie de COVID-19 et son émergence. L'étude intitulée «Emergence of SARS-CoV-2 through recombination and strong purifying selection» a été publiée dans la revue Avancées scientifiques.
Illustration de SARS-CoV-2, 2019 nCoV virusImage Crédit: Orpheus FX / Shutterstock O By
Sommaire
La pandémie COVID-19 et son origine
Le premier cas de COVID-19 a été détecté fin décembre 2019 à Wuhan, en Chine. L'infection a mis l'économie du monde à un arrêt stupéfiant, et la reprise est encore loin, selon les experts. La maladie a été officiellement déclarée pandémie le 11e mars 2020 par l'Organisation mondiale de la santé (OMS). À ce jour, il a infecté plus de 6,26 millions de personnes tuant plus de 375 000 à travers le monde.
Le virus à l'origine de la pandémie est le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2). Les chercheurs ont écrit que ce virus est un «nouveau membre du genre Betacoronavirus. « Il s'agit d'un groupe de coronavirus qui ont été isolés des chauves-souris. Ils ont expliqué que ceux-ci étaient génétiquement différents des les bêtacoronavirus qui étaient responsables des premières épidémies de maladies respiratoires telles que le SRAS et le MERS chez l'homme.
Grande chauve-souris en fer à cheval (Rhinolophus ferrumequinum). Crédit d'image: ATTILA Barsan / Shutterstock
Sur quoi portait cette étude?
L'équipe explique que le SARS-CoV-2 présente une similitude génétique de 96,3% avec le CoV RaTG13, qui a été prélevé sur un échantillon d'une chauve-souris du Yunnan en 2013. Le SARS-CoV-2 présente également une similitude génétique étroite avec les coronavirus trouvés en Malaisie. pangolins. Cela a été rapporté jusqu'à présent dans deux études différentes. Les coronavirus du pangolin appelés Pan_SL-CoV, sont deux clades différents qui proviennent de deux origines, ont-ils écrit. Le premier clade s'appelait Pan_SL-CoV_GD et provenait de la province du Guangdong (GD) en Chine. Il présente une similitude génétique de 91,2% avec le virus du SRAS CoV-2. Le deuxième clade est le Pan_SL-CoV_GX qui a été collecté à partir d'échantillons dans la province du Guangxi (GX). Cela avait une similitude génétique de 85,4% avec le virus du SRAS CoV-2.
Un pangolin. Crédit d'image: 2630ben / Shutterstock
Le but de cette étude était de comprendre l'origine de ce nouveau virus afin d'aider à planifier des mesures préventives pour arrêter la transmission du virus des animaux aux humains à l'avenir. Des virus similaires au SRAS et au MERS ont également été découverts chez les chameaux et les civettes domestiques, ont-ils écrit.
Les auteurs de l'étude expliquent que la recombinaison est une méthode essentielle par laquelle les coronavirus évoluent. Dans cette étude, l'équipe a effectué une analyse génomique pour voir les modèles de recombinaison évolutive qui ont conduit à la formation de ce virus et le processus de sélection qui a conduit aux caractéristiques distinctives de ce virus en lui permettant de choisir un hôte distinctif et de permettre à son animal de transmission humaine.
Ce qui a été fait?
Pour cette étude, l'équipe a obtenu des séquences génétiques complètes de 43 coronavirus à partir de GenBank et de GISAID (Global Initiative on Sharing All Influenza Data). Ils ont utilisé SimPlot 3.5.15 pour identifier les régions recombinantes potentielles des gènes et les séquences ont été tracées à la craie. Dans le code génétique, ils ont recherché «des insertions et des suppressions (indels), des mutations synonymes (syn) et non synonymes (nonsyn)» ainsi que des substitutions de nucléotides qui ont eu lieu.
Dans une prochaine étape, ils ont examiné une seule mutation appelée Q498H entre SARS-CoV-2 et Pan_SL-CoV_GD. Une modélisation structurelle a été utilisée. Ils ont également étudié les effets de l'élimination de deux résidus sur la fixation du virus au récepteur de l'enzyme de conversion de l'angiotensine 2 (ACE2).
Qu'a-t-on trouvé?
L'étude a révélé qu'il existait une «sélection purifiante» forte sous la forme actuelle du SARS-CoV-2. La sélection a été notée dans le motif de liaison aux récepteurs (RBM) dans les virus trouvés dans les chauves-souris, les pangolins et les coronavirus humains. L'équipe déclare que cela a montré «des contraintes évolutives similaires dans différentes espèces hôtes». L'étude a montré que l'ensemble du RBM du SARS-CoV-2 provenait du processus de recombinaison avec des coronavirus provenant de pangolins. Cela aurait pu être une étape critique dans l'évolution du virus.
Conclusions et implications
Les chercheurs ont déclaré qu'il est essentiel de comprendre le processus évolutif du virus, car il pourrait empêcher les futures transmissions des animaux aux humains, les pandémies et également aider à développer des médicaments et des vaccins pour traiter et prévenir ces infections.
Ils ont écrit: « Une sélection purificatrice similaire dans différentes espèces hôtes, ainsi qu'une recombinaison fréquente entre les coronavirus, suggèrent un mécanisme évolutif commun qui pourrait conduire à de nouveaux coronavirus humains émergents. »
Les chercheurs ont déclaré que la proximité des animaux de différentes espèces sur les marchés humides pourrait être l'une des raisons de ce débordement inter-espèces des virus et de leur recombinaison. Cela pourrait être la raison de «la recombinaison entre des coronavirus plus éloignés et l'émergence de recombinants avec de nouveaux phénotypes», ont-ils écrit.
Ils ont conclu: «Bien que le réservoir direct de SARS-CoV-2 soit toujours recherché, une chose est claire: réduire ou éliminer le contact humain direct avec les animaux sauvages est essentiel pour prévenir la nouvelle zoonose des coronavirus à l'avenir.»
Référence de la revue:
- Émergence du SRAS-CoV-2 par recombinaison et sélection fortement purifiante, Xiaojun Li1, Elena E. Giorgi, Manukumar Honnayakanahalli Marichannegowda, Brian Foley, Chuan Xiao, Xiang-Peng Kong, Yue Chen, S.Gnanakaran, Bette Korber et Feng Gao, Science Advances 29 mai 2020: eabb9153, DOI: 10.1126 / sciadv.abb9153, https://advances.sciencemag.org/content/early/2020/05/28/sciadv.abb9153