COVID-19 กระตุ้นไวรัสย้อนยุคภายในจีโนมของเรา การติดเชื้อไวรัสโคโรนากลุ่มอาการทางเดินหายใจเฉียบพลันรุนแรง 2 (SARS-CoV-2) หรือที่รู้จักกันในชื่อโรคติดเชื้อไวรัสโคโรนา 2019 (COVID-19) ยังคงส่งผลกระทบต่อสุขภาพและเศรษฐกิจทั่วโลกอย่างมีนัยสำคัญ ยังคงมีความจำเป็นเร่งด่วนในการทำความเข้าใจความสัมพันธ์ที่ซับซ้อนระหว่าง SARS-CoV-2 เซลล์เจ้าบ้านที่ติดเชื้อ และพยาธิสรีรวิทยาของโรคให้ดียิ่งขึ้น บาคาร่า

การวิจัยเมื่อเร็วๆ นี้ชี้ให้เห็นว่าองค์ประกอบที่เปลี่ยนถ่ายได้ (TEs) มีบทบาทสำคัญในการตอบสนองของโฮสต์ต่อ COVID-19 และการพัฒนาความเจ็บป่วย ในการศึกษาล่าสุดที่โพสต์ไปยัง เซิร์ฟเวอร์ bioRxiv * preprint นักวิจัยประเมินผลกระทบของการติดเชื้อ SARS-CoV-2 ต่อไวรัสรีโทรไวรัสจากภายนอกของอนุวงศ์ย่อย LTR69

ในการศึกษาปัจจุบัน นักวิจัยตรวจสอบผลกระทบของ SARS-CoV-2 ต่อโปรไฟล์การแสดงออกของ TEs ในเซลล์ที่สัมผัสกับไวรัสหรือเซลล์ที่ติดเชื้อเพื่อจุดประสงค์นี้ ทีมงานได้ตรวจสอบข้อมูล seq ของสารโพลี(A)-enriched messenger ribonucleic (mRNA) ที่เปิดเผยต่อสาธารณะจากเซลล์และผู้ป่วย COVID-19 เพื่อหาผลกระทบของ COVID-19 ต่อกิจกรรมของ TE ในขั้นต้น ข้อมูลที่รวบรวมจากเซลล์ Calu-3 ที่ติดเชื้อและไม่ติดเชื้อ SARS-CoV-2 ถูกนำมาใช้เพื่อตรวจหา TE ที่มีการแสดงออกที่แตกต่างกัน

เพื่อตรวจสอบการทำงานของเอนแฮนเซอร์ของ long terminal repeat (LTR)-103 และ LTR69 ในกรณีที่ไม่มีและมีอยู่ของ SARS-CoV-2 ทีมวิเคราะห์ข้อมูล ChIP-seq ที่เปิดเผยต่อสาธารณะที่เกี่ยวข้องกับ Histone H3 Lysine 27 acetylation (H3K27ac) ใน A549- เซลล์เอนไซม์ที่แปลง angiotensin 2 (ACE2) เพื่อระบุว่า LTR69 ที่เปิดใช้งานโดย SARS-CoV-2 ตัวใดซ้ำเติมอิทธิพลของกฎระเบียบหรือไม่ จึงมีการตรวจสอบกิจกรรมเสริมศักยภาพของพวกมัน ผู้สมัครตัวแทนห้าคนถูกแทรกลงในเวกเตอร์ผู้รายงานที่ปรับปรุงแล้ว

ในการสำรวจกลไกที่อาจเกี่ยวข้องกับการเปิดใช้งาน LTR69-Dup69 หลังการติดเชื้อ SARS-CoV-2 ลำดับนิวคลีโอไทด์ของไวรัสได้รับการตรวจสอบเพื่อหาจุดจับที่เกี่ยวข้องกับปัจจัยการถอดความที่ทราบว่ามีการใช้งานอยู่ในเซลล์ที่ติดเชื้อ เว็บบาคาร่า

ผลลัพธ์Solo-LTRs ที่พบในครอบครัวย่อยของไวรัสเรโทรไวรัสภายในมนุษย์ (HERV) สองครอบครัว ได้แก่ LTR103_Mam และ LTR69 ได้รับการควบคุมอย่างมากจากการติดเชื้อ SARS-CoV-2 ในทำนองเดียวกัน เซลล์ปอด A549-ACE2 ที่ติดเชื้อ SARS-CoV-2 และสารน้ำล้างหลอดลม (BALF) ที่ได้จากผู้ป่วย SARS-CoV-2 ที่ไม่เสียชีวิตและเสียชีวิต แสดงการแสดงออกของ LTR69 ที่สูงขึ้น ในทางตรงกันข้าม การแสดงออกของ LTR69 ในเซลล์ Calu-3 ที่ติดเชื้อ SARS-CoV-2 หรือในเซลล์โมโนนิวเคลียร์ในเลือด (PBMC) ของผู้ป่วยโควิด-19 ที่รอดชีวิตนั้นไม่มีการปรับปรุงอย่างน่าทึ่ง

พล็อตโปรไฟล์ของไซต์เริ่มต้นการถอดความ (TSS) บน LTR69 loci เผยให้เห็นการเพิ่มคุณค่าเครื่องหมาย H3K27Ac ในเซลล์ที่ติดเชื้อเมื่อเปรียบเทียบกับเซลล์ที่ไม่ติดเชื้อ ไม่พบการเพิ่มคุณค่าเครื่องหมายเสริมประสิทธิภาพบน LTR103_Mam lociการตรวจสอบในภายหลังมุ่งเน้นไปที่แต่ละตำแหน่ง LTR69 เป็นหลัก ซึ่งวิธีการเรียกพีคของ MACS2 ตรวจพบพีค H3K27Ac ที่มีนัยสำคัญอย่างน้อยหนึ่งพีค มีจุดสูงสุดที่แตกต่างกัน 12 จุดที่เกี่ยวข้องกับ H3K27Ac บน 15 LTR69 loci หลังการติดเชื้อ SARS-CoV-2

LTR12C_GBP2 เพิ่มการแสดงออกของ Gaussia luciferase ที่สัมพันธ์กับการควบคุมเวกเตอร์ที่ไม่มีการทำซ้ำ LTR Dup69 มีผลกระทบในการกระตุ้นที่คล้ายกัน ในขณะที่องค์ประกอบ LTR69 ที่เหลือไม่แสดงผลกระทบแบบมอดูเลตที่น่าทึ่งหรือแม้แต่การแสดงออกของยีนนักข่าวที่ลดลง

Dup69 อยู่ในอินตรอนของโปรตีนไทโรซีนฟอสฟาเตสรีเซพเตอร์ประเภท N2 (PTPRN2) ซึ่งมีนิวคลีโอไทด์ประมาณ 500 นิวคลีโอไทด์ต้นน้ำของยีน RNA ที่ไม่มีการเข้ารหัสที่เรียกว่า ENSG00000289418 ตามการตรวจสอบตำแหน่งของยีนที่เกี่ยวข้อง PTPRN2 เข้ารหัสไทโรซีน ฟอสฟาเตส รีเซพเตอร์ ซึ่งเป็นออโตแอนติเจนที่มีนัยสำคัญในเบาหวานชนิดที่ 1

ในเซลล์ A549-ACE2 และ Calu-3 การแสดงออกของ lncRNA เพิ่มขึ้น 25.2 และ 3.6 ตามลำดับ นอกจากนี้ การแสดงออกของ PTPRN2 เพิ่มขึ้นโดยเฉลี่ย 4.1 เท่าในเซลล์ A549-ACE2 หลังการติดเชื้อ SARS-CoV-2 ในขณะที่ PTPRN2 mRNA ไม่สามารถตรวจจับได้ในเซลล์ Calu-3

ที่น่าสนใจคือ การศึกษาก่อนหน้านี้ค้นพบการควบคุม PTPRN2 ในตัวอย่างเลือดครบส่วนของผู้ป่วย COVID-19 โดยรวมแล้ว ผลลัพธ์เหล่านี้บ่งชี้ว่าการติดเชื้อ SARS-CoV-2 เปิดใช้งานการทำซ้ำ LTR69 ที่ตอบสนองต่อ interferon regulatory transcription factor (IRF)-3 และ p65/RelA ทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบเสริมและอาจมีอิทธิพลต่อการแสดงออกของยีนที่อยู่ใกล้เคียง

มีการระบุตำแหน่งที่มีผลผูกพันหลายตำแหน่งสำหรับหน่วยย่อยของปัจจัยนิวเคลียร์คัปปา B (NF-κB), ตัวแปลงสัญญาณและตัวกระตุ้นของการถอดความ 1 (STAT1) และ IRF3 นอกจากนี้ p65/RelA และการกลายพันธุ์ที่ใช้งานอยู่ของ IRF3 แต่ไม่ใช่ STAT1 อาจเพิ่มการแสดงออกของยีนนักข่าวที่ใช้สื่อกลาง LTR69 เพิ่มขึ้น สอดคล้องกับการเปิดใช้งาน IRF3 และ NF-κB จากการตรวจจับโดยธรรมชาติ RNA แบบอะนาล็อกแบบสายคู่สังเคราะห์ polyI:C ช่วยเพิ่มกิจกรรม LTR69_Dup69 อย่างมาก