Dans une récente étude publiée sur bioRxiv* serveur de préimpression, les chercheurs effectuent une analyse ontologique et taxonomique des hôtes du coronavirus humain (HCoV).
Étude: Analyse taxonomique et ontologique d’hôtes de coronavirus humains naturels et de laboratoire vérifiés. Crédit d’image : Stock_Good / Shutterstock.com
Zoonose et coronavirus
Les coronavirus zoonotiques ont eu des effets importants sur l’espèce humaine. Le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2), par exemple, est l’agent causal de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) et provoque une détresse respiratoire aiguë chez l’homme.
Les coronavirus humains sont capables de se transmettre entre humains et animaux. De plus, ces virus se répliquent dans le corps humain en franchissant la barrière d’espèce par le transfert de leur hôte naturel et de leur hôte intermédiaire potentiel.
Les coronavirus humains ont divers hôtes de laboratoire et animaux naturels, notamment des chauves-souris, des chameaux, des civettes, des souris, des cerfs et des singes. Néanmoins, la gamme précise d’hôtes de coronavirus humains et leurs relations de transmission restent inconnues.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont obtenu, annoté et effectué une évaluation ontologique et taxonomique de tous les coronavirus humains vérifiés et signalés, tels que le SRAS-CoV, le SRAS-CoV-2, le syndrome respiratoire du Moyen-Orient (MERS)-CoV, ainsi que quatre autres virus qui provoquent le rhume, notamment HCoV-229E, HCoV-HKU1, HCoV-OC43 et HCoV-NL63.
Pour identifier les hôtes animaux confirmés du coronavirus humain, plusieurs ressources ont été consultées. Des hôtes naturels et des modèles d’animaux de laboratoire avec des données cliniques ou expérimentales ont été identifiés comme hôtes de plusieurs coronavirus humains en extrayant et en annotant des articles PubMed évalués par des pairs. Au moins une vérification expérimentale a été effectuée grâce à des techniques telles que l’isolement du virus, le séquençage du génome, la transcription inverse en temps réel et la réaction en chaîne par polymérase (RT-PCR) et la neutralisation des anticorps.
Bien que le modèle de souris transgénique se soit avéré être un paradigme plus efficace pour étudier les coronavirus humains, les souris de type sauvage sont également sensibles à l’infection par le SARS-CoV-2 (B.1.351) et le MERS-CoV. Ainsi, les souris étaient également considérées comme des hôtes.
Pour déterminer la catégorisation taxonomique des coronavirus humains, ainsi que leurs espèces hôtes, l’équipe a récupéré la structure hiérarchique des coronavirus distincts, en plus de confirmer les hôtes de laboratoire et animaux naturels de l’ontologie de la taxonomie NCBI.
Dans l’arbre taxonomique hiérarchique, les chercheurs ont également calculé et extrait les ancêtres les plus proches de diverses espèces. En plus des nombreux niveaux ancestraux, les relations entre les différents niveaux de terminologies taxonomiques et les annotations spécifiques, comme les noms d’espèces scientifiques et les noms familiers, ont également été extraites.
Une évaluation phylogénétique a été menée pour déterminer les relations évolutives entre des hôtes de coronavirus humains distincts. En particulier, les séquences de protéines de l’enzyme de conversion de l’angiotensine-2 (ACE-2) de plusieurs espèces hôtes de coronavirus humain ont été identifiées et alignées à l’aide de la base de données de protéines NCBI.
Résultats de l’étude
Les coronavirus sont des virus à acide ribonucléique (ARN) à brin positif qui font partie de la Tu ne l’as pas fait commande, Coronaviridés famille, et Coronavirinae sous-famille. Quatre genres constituent la sous-famille des Coronavirinae, dont les coronavirus alpha, bêta, gamma et delta.
Le SARS-CoV et le SARS-CoV-2 appartiennent à la Sarbecovirus sous-genre au sein du Bêtacoronavirus genre. A l’inverse, le MERS-CoV appartient à Merbecovirus au sein de la Bêtacoronavirus genre.
Les quatre coronavirus responsables du rhume appartiennent également à la Orthocoronavirinae sous-famille. HCoV-229E fait partie du Duvinacovirus sous-genre, alors que HCoV-NL63 fait partie du Sétracovirus sous-genre, qui sont tous deux des alpha coronavirus. De plus, HCoV-OC43 et HCoV-HKU1 sont des bêta-coronavirus appartenant au sous-genre Embecovirus.
Hiérarchie taxonomique des coronavirus humains basée sur l’ontologie NCBITaxon. Les cercles bleu foncé marquent les coronavirus capables d’infecter les humains. Sous le sous-genre Sarbecovirus et le genre Betacoronavirus, le coronavirus lié au SRAS est une espèce qui comprend des souches spécifiques de SARS-CoV-1 et SARS-CoV-2. Étant donné qu’il existe de nombreuses souches spécifiques d’espèces MERS-CoV et SARS-CoV, seules les souches représentatives sont présentées ici. Le coronavirus de chauve-souris RaTG13 (une souche de coronavirus de chauve-souris hautement homologue au SRAS-CoV-2), le coronavirus HKU15 (une espèce de coronavirus qui infecte les porcs) et le coronavirus aviaire (une espèce de coronavirus qui infecte les oiseaux) sont également inclus ici comme exemples de non-humains. coronavirus.
Généralement, les coronavirus alpha et bêta infectent les mammifères, y compris les humains, tandis que les coronavirus gamma et delta infectent principalement les oiseaux. De plus, les bêta-coronavirus transmis par les chauves-souris sont étroitement associés et responsables de nombreuses maladies respiratoires humaines.
Il existe des preuves remarquables que les chats, les tigres, les chiens, les gorilles, les lions, les cerfs de Virginie et les pangolins sont des hôtes naturels du SRAS-CoV-2.
Au total, 19 modèles d’animaux de laboratoire ont été utilisés dans diverses études de recherche en laboratoire menées sur des coronavirus humains. Chez ces animaux de laboratoire, des coronavirus humains ont été isolés à partir de sites anatomiques distincts, notamment la salive, les poumons et le sang, plusieurs animaux infectés développant également des symptômes.
Les primates sont phylogénétiquement les plus étroitement liés aux humains, grâce auxquels ils servent de modèles animaux expérimentaux efficaces pour les coronavirus humains. Ces animaux de laboratoire Simiiformes sous les primates comprennent le ouistiti, le macaque et le singe vert d’Afrique.
conclusion
Les résultats de l’étude fournissent la compilation et la catégorisation les plus exhaustives des hôtes sauvages et de laboratoire pour les coronavirus humains. L’étude s’est concentrée sur l’analyse taxonomique et la détermination de leur classification taxonomique partagée, concluant que tous les hôtes connus du coronavirus humain sont des mammifères thériens tels que les marsupiaux (Metatheria) et les placentaires (Eutheria).
*Avis important
bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique/les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
