Tracking the evolution of the SARS-CoV-2 Delta variant of concern: analysis of genetic diversity and selection across the whole viral genome
Notice bibliographique
Résumé
Background: Since 2019, severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) has diversified extensively, producing five highly virulent lineages designated as variants of concern (VOCs). The Delta VOC emerged in India with increased transmission, immune evasion, and mortality, causing a massive global case surge in 2021. This study aims to understand how the Delta VOC evolved by characterizing mutation patterns in the viral population before and after its emergence. Furthermore, we aim to identify the influence of positive and negative selection on VOC evolution and understand the prevalence of different mutation types in the viral genome. Methods: Three groups of whole viral genomes were retrieved from GISAID, sourced from India, with collection periods as follows: Group A-during the initial appearance of SARS-CoV-2; Group B-just before the emergence of the Delta variant; Group C-after the establishment of the Delta variant in India. Mutations in >1% of each group were identified with BioEdit to reveal differences in mutation quantity and type. Sites under positive or negative selection were identified with FUBAR. The results were compared to determine how mutations correspond with selective pressures and how viral mutation profiles changed to reflect genetic diversity before and after VOC emergence. Results: The number of mutations increased progressively in Groups A-C, with Group C reporting a 2.2- and 1.9-fold increase from Groups A and B, respectively. Among all the observed mutations, Group C had the highest percentage of deletions (22.7%; vs. 4.2% and 2.6% in Groups A and B, respectively), and most mutations altered the final amino acid code, such as non-synonymous substitutions and deletions. Conversely, Group B had the most synonymous substitutions that are effectively silent. The number of sites experiencing positive selection increased in Groups A-C, but Group B had 2.4- and 2.6 times more sites under negative selection compared to Groups A and C, respectively. Conclusion: Our findings demonstrated that viral genetic diversity continuously increased during and after the emergence of the Delta VOC. Despite this, Group B reports heightened negative selection, which potentially preserves important gene regions during evolution. Group C contains an unprecedented quantity of mutations and positively selected sites, providing strong evidence of active viral adaptation in the population.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».