Examination of HIV-1 diversity and evolution by a bioinformatics approach
Notice bibliographique
Résumé
HIV-1 genetic diversity is a major obstacle for developing an effective vaccine. My hypothesis is that HIV-1 genetic diversity can be characterized and that cross-clade immunogens can be predicted at the population level. I systematically investigated positive selection (PS) pressures on HIV-1 Env and Gag proteins based on the analysis of the sequences collected from the Los Alamos Sequence Database. I identified PS sites, investigated PS patterns, correlated PS with the known functional sites of the two proteins, calculated frequencies of HLA alleles targeting CTL epitopes, and compared PS patterns among major subtypes. The results showed that PS pressure was widely dispersed across the entire regions of both HIV-1 Env and Gag proteins, suggesting the conserved regions are under host immune response pressure. The neutralizing antibody, non-neutralizing antibody, and CTL responses were found to be the major forces driving genetic diversity of HIV-1 env and gag genes at population level. However, PS pressures on both Env and Gag proteins remain stable over time, suggesting genetic diversity of HIV-1 driven by host immune responses changed very little over the last 29 years. Furthermore, the results also demonstrated that up to 70% PS sites were shared among the major HIV-1 clades, implying the existence of cross-clade immunogenicity. A number of potential cross-clades immunogens were predicted to elicit CTL or neutralizing antibody responses from Env and Gag proteins. I also detected a significant correlation between HLA allele frequencies and host CTL responses elicited by Accessory/Regulator’s proteins at population level. Moreover, I detected an association between the frequency of HLA-B7 supertype and the number of identified optimal CTL epitopes. The results suggest HLA class I allele frequencies in a population influence the evolution of HIV-1. I also systematically evaluated the utility of ultra-deep pyrosequencing to characterize genetic diversity of HIV-1 gag genes within quasispecies. The results showed that ultra-deep pyrosequencing of amplified HIV genes is a better method than the traditional Sanger-clone-based method in the comprehensive characterization of genetic diversity of HIV-1 quasispecies, especially in detecting low frequency variations. In conclusion, my thesis provides important information for rational design of an effective HIV-1 vaccine.
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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 | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,004 | 0,004 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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 ».