Gene für Covid-19-Resilienz: Identifizierung von DNA-Markern, die mit Coronavirus-Resistenz und -Anfälligkeit in Verbindung stehen

Coronaviren (CoVs) (Ordnung Nidovirales, Familie Coronaviridae, Unterfamilie Coronavirinae) sind für Ausbrüche von Atemwegserkrankungen bei vielen Wirbeltierarten verantwortlich. Sie sind eine große Familie von einzelsträngigen RNA-umhüllten Viren (+ssRNA), die in verschiedenen Tierarten isoliert werden können. Sie haben Genomgrößen zwischen 26 und 32 Kilobasen (kb) Länge, was die größten Genome für RNA-Viren darstellt (was wiederum die Wirksamkeit von Gesichtsmasken erhöht). COVID-19, auch bekannt als schweres akutes respiratorisches Syndrom-Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) oder "neues Coronavirus 2019", ist ein neues Virus und wir beginnen gerade, Resistenz und Empfindlichkeit bei Menschen zu verstehen.

COVID-19 ähnelt dem schweren akuten respiratorischen Syndrom (SARS) insofern, dass beide Viren ihre menschlichen Wirte über den gleichen Rezeptor, den Angiotensin-Konvertase-2-Rezeptor (ACE2-Rezeptor), infizieren und ähnliche klinische und pathologische Merkmale verursachen. Interessanterweise ist das Spikoprotein, das für die Rezeptorbindung verantwortlich ist, zwischen 2019-nCoV und SARS-CoV hoch ähnlich, was auf eine signifikante Selektion für den gleichen Rezeptor (Wu., 2020) zurückzuführen ist. Die Forschung über die Art und Weise, wie unser Körper sich gegen SARS schützt, könnte möglicherweise Aufschluss darüber geben, wie unser Körper sich gegen Covid-19 schützen kann. Mehrere kürzlich durchgeführte Genomweite Assoziationsstudien (GWAS) haben einen viel tieferen Einblick in die genetischen Variationen geboten, die erklären können, warum einige Personen praktisch unbeeinträchtigt von COVID-19 sind, während andere das Virus als lebensbedrohlich oder sogar tödlich empfinden.

In diesem Beitrag untersuchen wir die peer-reviewte Literatur und stellen Informationen über Kandidatengene für die SARS-CoV-Resistenz zur Verfügung. Wenn Sie einen zu Hause DNA-Test wie die von 23andMe, Ancestry DNA oder Dante Labs gemacht haben, können Sie Ihre Roh-DNA-Daten auswerten und sehen, wie sich Ihre DNA-Sequenz mit den Forschungsergebnissen vergleicht.

Wie man seine DNA auf Coronavirus-Resistenz oder -Anfälligkeit analysiert?

Schritt 1) Laden Sie Ihre Roh-Autosomal-DNA-Datei herunter und speichern Sie sie an einem sicheren und geschützten Ort

Um Ihre DNA-Daten zu analysieren, laden Sie zunächst Ihre Roh-Autosomal-DNA herunter und speichern Sie sie an einem sicheren Ort. Hier sind Anweisungen, um Ihre Roh-DNA-Datei herunterzuladen von: 23andMe, Ancestry DNA, Family Tree DNA, Dante Labs, My Heritage, Genes For Good, Vitagene, and Living DNA.

Schritt 2) Analyse deine Roh-DNA-Datei.

Suchen Sie Ihre Roh-DNA-Daten mit einem Texteditor wie "Text Wrangler" oder "Notepad" mithilfe der "Find"-Funktion oder der Befehlszeile.

Öffnen Sie Ihre Roh-DNA-Datei und Sie werden die Kopfzeilen eindeutiger SNP-IDs (rs# oder i#), Chromosom, Position und Genotyp bemerken. Die Formate unterscheiden sich leicht zwischen jedem Direkt-zu-Kunden-DNA-Testunternehmen.

Um Ihr Risiko einer schlechten Genesung von COVID-19 zu bewerten, schauen Sie sich die unten beschriebenen DNA-Marker an:

Kürzlich wurden mehrere Genomweite Assoziationsstudien (GWAS) veröffentlicht, die Loci beschreiben, die mit Atemversagen bei Patienten infiziert mit SARS-CoV-2 in Verbindung stehen, und drei Studien identifizierten SNP-Marker im gleichen ~50 kb genomischen Segment, das von Neandertalern geerbt wird. (Ellinghaus D et al., 2020, Zeberg & Pääbo, and Blokland et al., 2020). Darüber hinaus identifizierten diese GWAS-Studien auch eine Reihe weiterer DNA-Marker, die mit COVID-19 in Verbindung stehen, und jeder dieser wird in der unten stehenden Tabelle dargestellt.

Darüber hinaus wurden in diesem Beitrag weitere DNA-Marker behandelt, darunter rs4804803, der mit SARS in Verbindung gebracht wurde, und diejenigen, die sich im Angiotensin-Konvertase-2 (ACE2)-Rezeptor befanden, der als gleicher Rezeptor für das humane respiratorische Coronavirus NL63, SARS-Coronavirus (SARS-CoV) und das neuartige Coronavirus 2019-nCoV/SARS-CoV (Li et al., 2017; Lu et al., 2019) nachgewiesen wurde. Da das Spikoprotein des Coronavirus so angepasst wurde, dass es zum ACE2-Rezeptor passt, ist es wahrscheinlich, dass Personen mit Variationen, die die Proteinsequenz verändern, ein gewisses Maß an Resistenz gegen Covid-19 aufweisen. Nachfolgend sind nicht-synonyme SNPs aus dem ACE2-Transkript NM_021804.2 aufgeführt, und von besonderem Interesse sind SNPs, die zu großen Veränderungen führen, wie rs199951323, die zu einem vorzeitigen Stop-Codon führt.