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Enregistrement W4392379100 · doi:10.1128/spectrum.03584-23

Sequence signatures within the genome of SARS-CoV-2 can be used to predict host source

2024· article· en· W4392379100 sur OpenAlexafffundabout
Josip Rudar, Peter Kruczkiewicz, Oksana Vernygora, G. Brian Golding, Mehrdad Hajibabaei, Oliver Lung

Notice bibliographique

RevueMicrobiology Spectrum · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueSARS-CoV-2 and COVID-19 Research
Établissements canadiensUniversity of ManitobaMcMaster UniversityUniversity of GuelphCanadian Food Inspection Agency
Organismes subventionnairesEnvironment and Climate Change CanadaNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaGovernment of Canada
Mots-clésMinkBiologyGeneticsLineage (genetic)Adaptation (eye)Major histocompatibility complexIn silicoOdocoileusHuman leukocyte antigenImmune systemNegative selectionHost adaptationSingle-nucleotide polymorphismGeneEpitopeEvolutionary biologyGenomeZoologyAntigenGenotype

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

analysis to better understand the potential factors impacting host adaptation of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) in white-tailed deer, humans, and mink due to the strong evidence of sustained transmission within these hosts. Classification models trained on single nucleotide and amino acid differences between samples effectively identified white-tailed deer-, human-, and mink-derived SARS-CoV-2. For example, the balanced accuracy score of Extremely Randomized Trees classifiers was 0.984 ± 0.006. Eighty-eight commonly identified predictive mutations are found at sites under strong positive and negative selective pressure. A large fraction of sites under selection (86.9%) or identified by machine learning (87.1%) are found in genes other than the spike. Some locations encoded by these gene regions are predicted to be B- and T-cell epitopes or are implicated in modulating the immune response suggesting that host adaptation may involve the evasion of the host immune system, modulation of the class-I major-histocompatibility complex, and the diminished recognition of immune epitopes by CD8+ T cells. Our selection and machine learning analysis also identified that silent mutations, such as C7303T and C9430T, play an important role in discriminating deer-derived samples across multiple clades. Finally, our investigation into the origin of the B.1.641 lineage from white-tailed deer in Canada discovered an additional human sequence from Michigan related to the B.1.641 lineage sampled near the emergence of this lineage. These findings demonstrate that machine-learning approaches can be used in combination with evolutionary genomics to identify factors possibly involved in the cross-species transmission of viruses and the emergence of novel viral lineages.IMPORTANCESevere acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) is a highly transmissible virus capable of infecting and establishing itself in human and wildlife populations, such as white-tailed deer. This fact highlights the importance of developing novel ways to identify genetic factors that contribute to its spread and adaptation to new host species. This is especially important since these populations can serve as reservoirs that potentially facilitate the re-introduction of new variants into human populations. In this study, we apply machine learning and phylogenetic methods to uncover biomarkers of SARS-CoV-2 adaptation in mink and white-tailed deer. We find evidence demonstrating that both non-synonymous and silent mutations can be used to differentiate animal-derived sequences from human-derived ones and each other. This evidence also suggests that host adaptation involves the evasion of the immune system and the suppression of antigen presentation. Finally, the methods developed here are general and can be used to investigate host adaptation in viruses other than SARS-CoV-2.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,164
Score d'incertitude au seuil0,678

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,044
Tête enseignante GPT0,328
Écart entre enseignants0,284 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations5
Publié2024
Routes d'admission3
Résumé présentoui

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