Genomika wirusa RNA: świat możliwości

Rosnąca dostępność kompletnych sekwencji genomu wirusów RNA może rzucić nowe światło na podstawowe aspekty ich biologii. Tutaj używam studiów przypadku 3 wirusów RNA w celu zbadania wpływu danych dotyczących sekwencji genomowych, ze szczególnym uwzględnieniem wirusa grypy A. W szczególności badania genomiki wirusa RNA podjęte do tej pory w dużej mierze skupiały się na zagadnieniach ewolucji i epidemiologii, i nadały tym dyscyplinom nowy impet. Jednak dane genomiczne jak dotąd dokonały mniejszej dywagacji w obszary o bardziej bezpośrednim znaczeniu dla chorób, zapobiegania i kontroli; w związku z tym wykorzystanie ich pełnego potencjału pozostaje ważnym celem. To banał powiedzieć, że jesteśmy teraz w epoce genomu biologii. Jak wynika z nawet najbardziej pobieżnego trałowania przez repozytoria sekwencji, takie jak GenBank, liczba pełnych genomów eukariotów i ich patogenów gwałtownie wzrosła w ostatnich latach. Pojawienie się nowych technologii szybkiego sekwencjonowania genomu, w których wiele milionów nukleotydów można uzyskać w pojedynczym przebiegu (1), obiecuje jeszcze bogatszą ofertę danych genomicznych w najbliższej przyszłości. Tempo gromadzenia, z jakim generowane są dane o sekwencjach genomowych, znajduje odzwierciedlenie w przypadku wirusów RNA, głównej przyczyny pojawiających się chorób u ludzi, i jest w dużym stopniu wspomagane przez ich uniwersalnie małe genomy, które mają średnią wielkość około 10 000 nukleotydów. Celem tego przeglądu jest udokumentowanie niektórych spostrzeżeń, które wynikają z tego nowego bogactwa danych o sekwencjach wirusowych genomów, aby uwydatnić obecne ograniczenia genomiki i wskazać obszary, w których można skierować przyszły wysiłek. Czyniąc to, piszę zarówno obszerne stwierdzenia dotyczące genomiki wirusowej, jak i rozważam jako studia przypadków 3 bardzo różne wirusy RNA, które infekują ludzi: wirus grypy A, HIV i wirus dengi (DENV). Moim głównym argumentem jest to, że pomimo rosnących danych genomicznych dotyczących wirusów RNA, wpływ tych danych w dużej mierze dotyczy dziedziny ewolucji i epidemiologii, przy stosunkowo niewielkim podziale na kwestie o bardziej bezpośrednim znaczeniu klinicznym, takie jak badania nad patogenezą i rozwojem. szczepionek i środków przeciwwirusowych. W skrócie, chociaż są to dni sałatkowe dla biologii populacji, genomika wirusowa nie dostarczyła jeszcze pakietu stymulującego do nauk klinicznych. Po części należy się tego spodziewać, ponieważ zbyt uproszczone jest myślenie, że zawsze będzie prosta wirusologiczna podstawa do określonego zespołu klinicznego lub, że dane genomiczne pobrane w izolacji mają wiele do powiedzenia na temat immunogenności lub projektu leku. Co ważniejsze, moc genomiki może zostać osłabiona, ponieważ dane o sekwencjach są często gromadzone i przechowywane poza kontekstem innych kluczowych zmiennych biologicznych, w szczególności objawów klinicznych (często ze względów etycznych) i korelatów odporności, tak że jego pełny potencjał musi jeszcze zostać osiągnięty. być zaprzęgniętym. Wirus grypy A Wirus grypy jest główną przyczyną chorób układu oddechowego u ludzi, powodując roczną śmiertelność na poziomie 250 000. 500 000 na całym świecie (2). Wirusy grypy mają segmentowy genom o ujemnym sensie RNA (rodzina Orthomyxoviridae) i powodują regularne epidemie sezonowe u ludzi, innych ssaków i ptaków. Chociaż 3 rodzaje wirusa grypy. oznaczono A, B i C. krążą u ludzi, wirusy typu A wiążą się z największą umieralnością i zachorowalnością. Genetyczną (i antygenową) różnorodność wirusa grypy A opisuje specyficzna kombinacja glikoprotein powierzchniowych hemaglutyniny (HA) i neuraminidazy (NA) w każdym wirusie. Istnieje 16 znanych podtypów HA (H1. H16) i 9 podtypów NA (N1. N9), z których wszystkie znajdują się u dzikiego ptactwa z rzędu Anseriformes i Charadriformes (3. 5). Projekt Genomu Sekwencjonowania Genomu Grypy (IGSP, http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genomes/FLU/FLU.html) był oczywistym wezwaniem do broni w genomice wirusa RNA (6)
[więcej w: gim3, gimnazjum nr 3 skierniewice, gimnazjum nr 3 w skierniewicach ]