Genes involved in the limited spread of SARS-CoV-2 in the lower respiratory airways of hamsters may be associated with adaptive evolution
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Novel respiratory viruses can cause a pandemic and then evolve to coexist with humans. The Omicron strain of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 has spread worldwide since its emergence in late 2021, and its sub-lineages are now established in human society. Compared to previous strains, Omicron is markedly less invasive in the lungs and causes less severe disease. One reason for this is that humans are acquiring immunity through previous infection and vaccination, but the nature of the virus itself is also changing. Using our newly established low-volume inoculation system, which reflects natural human infection, we show that the Omicron strain spreads less efficiently into the lungs of hamsters compared with an earlier Wuhan strain. Furthermore, by characterizing chimeric viruses with the Omicron gene in the Wuhan strain genetic background and vice versa , we found that viral genes downstream of ORF3a, but not the S gene, were responsible for the limited spread of the Omicron strain in the lower airways of the virus-infected hamsters. Moreover, molecular evolutionary analysis of SARS-CoV-2 revealed a positive selection of genes downstream of ORF3a (M and E genes). Our findings provide insight into the adaptive evolution of the virus in humans during the pandemic convergence phase. IMPORTANCE The severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) Omicron variant has spread worldwide since its emergence in late 2021, and its sub-lineages are established in human society. Compared to previous strains, the Omicron strain is less invasive in the lower respiratory tract, including the lungs, and causes less severe disease; however, the mechanistic basis for its restricted replication in the lower airways is poorly understood. In this study, using a newly established low-volume inoculation system that reflects natural human infection, we demonstrated that the Omicron strain spreads less efficiently into the lungs of hamsters compared with an earlier Wuhan strain and found that viral genes downstream of ORF3a are responsible for replication restriction in the lower respiratory tract of Omicron-infected hamsters. Furthermore, we detected a positive selection of genes downstream of ORF3a (especially the M and E genes) in SARS-CoV-2, suggesting that these genes may undergo adaptive changes in humans.
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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 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| 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) | 0,001 | 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 ».