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Isolation of Fidelity Variants of RNA Viruses and Characterization of Virus Mutation Frequency

RNA viruses use RNA dependent RNA polymerases to replicate their genomes. The intrinsically high error rate of these enzymes is a large contributor to the ...

Institut Pasteur 

RNA&#x4F9D;&#x5B58;&#x6027;RNA&#x30DD;&#x30EA;&#x30E1;&#x30E9;&#x30FC;&#x30BC;&#x306E;&#x30A8;&#x30E9;&#x30FC;&#x7387;&#xFF08;RDRP&#xFF09;&#x304C;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;RNA&#x306E;&#x96C6;&#x56E3;&#x3067;&#x306F;&#x7A81;&#x7136;&#x5909;&#x7570;&#x983B;&#x5EA6;&#x306B;&#x5F71;&#x97FF;&#x3092;&#x4E0E;&#x3048;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30C1;&#x30AF;&#x30F3;&#x30B0;&#x30F3;&#x30E4;&#x71B1;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#xFF08;CHIKV&#xFF09;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x8907;&#x88FD;&#x306E;&#x5FE0;&#x5B9F;&#x5EA6;&#x3092;&#x9AD8;&#x3081;&#x3001;&#x524A;&#x6E1B;&#x907A;&#x4F1D;&#x7684;&#x591A;&#x69D8;&#x6027;&#x3068;&#x500B;&#x4F53;&#x7FA4;&#x3092;&#x751F;&#x6210;&#x3057;&#x307E;&#x3059;nsP4 RDRP&#x5185;&#x306E;&#x5358;&#x4E00;&#x306E;C483Y&#x30A2;&#x30DF;&#x30CE;&#x9178;&#x5909;&#x5316;&#x3092;&#x4F34;&#x3046;&#x30E6;&#x30CB;&#x30FC;&#x30AF;&#x306A;&#x30A2;&#x30EB;&#x30DC;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x306E;&#x5FE0;&#x5B9F;&#x30D0;&#x30EA;&#x30A2;&#x30F3;&#x30C8;&#x3092;&#x8AAC;&#x660E;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x868A;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x9AD8;&#x5FE0;&#x5B9F;&#x5EA6;CHIKV&#x306F;&#x3001;&#x91CE;&#x751F;&#x578B;&#x3088;&#x308A;&#x3082;&#x4F4E;&#x3044;&#x611F;&#x67D3;&#x3068;&#x666E;&#x53CA;&#x306E;&#x529B;&#x4FA1;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x65B0;&#x751F;&#x5150;&#x30DE;&#x30A6;&#x30B9;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x9AD8;&#x5FE0;&#x5B9F;&#x5EA6;CHIKV&#x306F;&#x5207;&#x308A;&#x6368;&#x3066;viremias&#x3068;&#x4F4E;&#x3044;&#x81D3;&#x5668;&#x306E;&#x529B;&#x4FA1;&#x3092;&#x751F;&#x6210;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x306F;&#x3001;&#x5897;&#x52A0;&#x3057;&#x305F;&#x8907;&#x88FD;&#x5FE0;&#x5B9F;&#x5EA6;&#x3068;&#x7121;&#x810A;&#x690E;&#x52D5;&#x7269;&#x3068;&#x810A;&#x690E;&#x52D5;&#x7269;&#x306E;&#x30DB;&#x30B9;&#x30C8;&#x306E;&#x6E1B;&#x5C11;&#x907A;&#x4F1D;&#x7684;&#x591A;&#x69D8;&#x6027;&#x306B;&#x60AA;&#x5F71;&#x97FF;&#x3092;&#x53CA;&#x307C;&#x3059;&#x306E;&#x30A2;&#x30EB;&#x30DC;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x306E;&#x30D5;&#x30A3;&#x30C3;&#x30C8;&#x30CD;&#x30B9;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x30A2;&#x30EB;&#x30DC;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x30CF;&#x30A4;&#x200B;&#x200B;&#xB7;&#x30D5;&#x30A3;&#x30C7;&#x30EA;&#x30C6;&#x30A3;&#x30D0;&#x30EA;&#x30A2;&#x30F3;&#x30C8;&#x306F;&#x3001;&#x868A;&#x3068;&#x30DE;&#x30A6;&#x30B9;&#x3067;&#x30D5;&#x30A3;&#x30C3;&#x30C8;&#x30CD;&#x30B9;&#x3092;&#x5931;&#x3046;

&#x8BEF;&#x7801;&#x7387;&#x7684;&#x4F9D;&#x8D56; RNA &#x7684; RNA &#x805A;&#x5408;&#x9176; (RdRp&#xFF09; &#x5F71;&#x54CD;&#x4EBA;&#x53E3;&#x7684;&#x75C5;&#x6BD2;&#x6027; RNAs &#x7A81;&#x53D8;&#x9891;&#x7387;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x4F7F;&#x7528;&#x57FA;&#x5B54;&#x80AF;&#x4E9A;&#x75C5;&#x75C5;&#x6BD2; (CHIKV)&#xFF0C;&#x63CF;&#x8FF0; nsP4 RdRp&#xFF0C;&#x589E;&#x52A0;&#x590D;&#x5236;&#x7684;&#x4FDD;&#x771F;&#x5EA6;&#xFF0C;&#x5E76;&#x4E14;&#x751F;&#x6210;&#x4EBA;&#x53E3;&#x51CF;&#x5C11;&#x9057;&#x4F20;&#x591A;&#x6837;&#x6027;&#x4E0E;&#x5355;&#x4E2A; C483Y &#x6C28;&#x57FA;&#x9178;&#x53D8;&#x5316;&#x4E0E;&#x72EC;&#x7279;&#x7684;&#x866B;&#x5A92;&#x75C5;&#x6BD2;&#x5BCC;&#x8FBE;&#x5907;&#x9009;&#x6848;&#x6587;&#x3002;&#x5728;&#x868A;&#x5B50;&#xFF0C;&#x9AD8;&#x4FDD;&#x771F; CHIKV &#x4ECB;&#x7ECD;&#x4E86;&#x8F83;&#x4F4E;&#x7684;&#x611F;&#x67D3;&#x548C;&#x4F20;&#x64AD;&#x6548;&#x4EF7;&#x6BD4;&#x91CE;&#x751F;&#x578B;&#x3002;&#x5728;&#x65B0;&#x751F;&#x5C0F;&#x9F20;&#x9AD8;&#x4FDD;&#x771F; CHIKV &#x4EA7;&#x751F;&#x622A;&#x65AD; viremias &#x548C;&#x8F83;&#x4F4E;&#x7684;&#x5668;&#x5B98;&#x6D88;&#x957F;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x7ED3;&#x679C;&#x8868;&#x660E;&#x589E;&#x52A0;&#x7684;&#x590D;&#x5236;&#x7684;&#x4FDD;&#x771F;&#x5EA6;&#x548C;&#x51CF;&#x5C11;&#x9057;&#x4F20;&#x591A;&#x6837;&#x6027;&#x4EA7;&#x751F;&#x6D88;&#x6781;&#x5F71;&#x54CD;&#x866B;&#x5A92;&#x75C5;&#x6BD2;&#x5065;&#x8EAB;&#x4E2D;&#x65E0;&#x810A;&#x690E;&#x52A8;&#x7269;&#x548C;&#x810A;&#x690E;&#x52A8;&#x7269;&#x7684;&#x4E3B;&#x673A;&#x3002;

&#x866B;&#x5A92;&#x75C5;&#x6BD2;&#x9AD8;&#x4FDD;&#x771F;&#x53D8;&#x4F53;&#x5931;&#x53BB;&#x5BF9;&#x868A;&#x5B50;&#x3001; &#x8001;&#x9F20;&#x5065;&#x8EAB;&#x3002;

The error rate of RNA-dependent RNA polymerases (RdRp) affects the mutation frequency in a population of viral RNAs. Using chikungunya virus (CHIKV), we describe a unique arbovirus fidelity variant with a single C483Y amino acid change in the nsP4 RdRp that increases replication fidelity and generates populations with reduced genetic diversity. In mosquitoes, high fidelity CHIKV presents lower infection and dissemination titers than wild type. In newborn mice, high fidelity CHIKV produces truncated viremias and lower organ titers. These results indicate that increased replication fidelity and reduced genetic diversity negatively impact arbovirus fitness in invertebrate and vertebrate hosts.

Arbovirus high fidelity variant loses fitness in mosquitoes and mice.

Le taux d&#x26;#39;erreur des ARN polym&#xE9;rases ARN-d&#xE9;pendantes (RdRp) affecte la fr&#xE9;quence de mutation dans une population d&#x26;#39;ARN viraux. En utilisant le virus chikungunya (CHIKV), nous d&#xE9;crivons un arbovirus uniques variante fid&#xE9;lit&#xE9; avec un seul changement d&#x26;#39;acide amin&#xE9; dans la C483Y RdRp nsP4 qui augmente la fid&#xE9;lit&#xE9; de r&#xE9;plication et g&#xE9;n&#xE8;re des populations &#xE0; la diversit&#xE9; g&#xE9;n&#xE9;tique r&#xE9;duite. Dans les moustiques, de haute fid&#xE9;lit&#xE9; CHIKV pr&#xE9;sente d&#x26;#39;infection plus faible et les titres de diffusion de type sauvage. Chez les souris nouveau-n&#xE9;s, de haute fid&#xE9;lit&#xE9; CHIKV produit vir&#xE9;mies tronqu&#xE9;s et les titres d&#x26;#39;organes inf&#xE9;rieurs. Ces r&#xE9;sultats indiquent que la r&#xE9;plication accrue fid&#xE9;lit&#xE9; et r&#xE9;duit la diversit&#xE9; g&#xE9;n&#xE9;tique n&#xE9;gative de remise en forme arbovirus impact h&#xF4;tes invert&#xE9;br&#xE9;s et de vert&#xE9;br&#xE9;s.

Arbovirus High Fidelity Variante perd de remise en forme dans les moustiques et les souris

Die Fehlerquote der RNA-abh&auml;ngige RNA-Polymerasen (RdRp) betrifft die Mutation-Frequenz bei einer Gesamtbev&ouml;lkerung von viralen RNAs. Chikungunya-Virus (CHIKV) verwenden, beschreiben wir eine einzigartige ARBO-Viren Treue-Variante mit einer einzigen C483Y Aminos&auml;ure &Auml;nderung in der nsP4-RdRp, die Replikation Treue erh&ouml;ht und erzeugt Populationen mit reduzierten genetische Vielfalt. High-Fidelity CHIKV pr&auml;sentiert in M&uuml;cken niedrigere Infektion und Verbreitung Titer als Wildtyp. Von Neugeborenen abgeschnitten High-Fidelity, den CHIKV produziert Viremias und niedriger Titer der Orgel. Diese Ergebnisse zeigen, dass erh&ouml;hte Replikation Treue und geringere genetische Vielfalt ARBO-Viren Fitness von Wirbellosen und Wirbeltieren Hosts beeintr&auml;chtigen.

ARBO-Viren High-Fidelity Variante verliert Fitness von M&uuml;cken und M&auml;use.

Il tasso di errore delle polimerasi RNA-dipendente RNA (RdRp) colpisce la frequenza di mutazione in una popolazione di RNAs virale. Utilizzando virus chikungunya (CHIKV), descriviamo una variante di fedelt&agrave; da arbovirus unico con una singola modifica dell&#39;amminoacido C483Y nella RdRp nsP4 che aumenta la fedelt&agrave; di replicazione e genera delle popolazioni con ridotta diversit&agrave; genetica. Nelle zanzare, alta fedelt&agrave; CHIKV presenta infezione inferiore e titoli di disseminazione di tipo selvatico. Nei topi neonati, alta fedelt&agrave; che CHIKV produce troncato viremias e titoli organo inferiori. Questi risultati indicano che replica maggiore fedelt&agrave; e diversit&agrave; genetica ridotto impatto negativo fitness arbovirus in ospiti vertebrati e invertebrati.

Variante alta fedelt&agrave; da arbovirus perde fitness in zanzare e topi.

RNA &#xC885;&#xC18D; RNA &#xD3F4; (RdRp)&#xC758; &#xC624;&#xB958;&#xC728; &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4; Rnas&#xC758; &#xC778;&#xAD6C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xB3CC;&#xC5F0;&#xBCC0;&#xC774; &#xBE48;&#xB3C4;&#xB97C; &#xC601;&#xD5A5;&#xC744; &#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;. Chikungunya &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4; (CHIKV)&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xBCF5;&#xC81C; &#xCDA9;&#xC2E4;&#xB3C4; &#xC99D;&#xAC00; &#xD558; &#xACE0; &#xC778;&#xAD6C; &#xAC10;&#xC18C; &#xC720;&#xC804;&#xC801; &#xB2E4;&#xC591;&#xC131;&#xC744; &#xC0DD;&#xC131; &#xD558;&#xB294; nsP4 Rdrp&#xC5D0; &#xB2E8;&#xC77C; C483Y &#xC544;&#xBBF8;&#xB178;&#xC0B0; &#xBCC0;&#xD654;&#xC640; &#xACE0;&#xC720; arbovirus &#xCDA9;&#xC2E4;&#xB3C4; &#xBCC0;&#xD615;&#xC744; &#xC124;&#xBA85; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xBAA8;&#xAE30;, &#xB192;&#xC740; &#xCDA9;&#xC2E4;&#xB3C4; CHIKV &#xB0AE;&#xC740; &#xAC10;&#xC5FC; &#xBC0F; &#xC57C;&#xC0DD; &#xD0C0;&#xC785; &#xBCF4;&#xB2E4; &#xBCF4;&#xAE09; titers &#xC120;&#xBB3C;. &#xAC13; &#xD0DC;&#xC5B4;&#xB09C; &#xC0DD;&#xC950;&#xC5D0;&#xC11C; &#xACE0;&#xD654;&#xC9C8; CHIKV &#xC0DD;&#xC0B0; viremias &#xBC0F; &#xB0AE;&#xC740; &#xAE30;&#xAD00; titers &#xC798;&#xB9BD;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xACB0;&#xACFC; &#xC99D;&#xAC00; &#xBCF5;&#xC81C; &#xCDA9;&#xC2E4;&#xB3C4; &#xBC0F; &#xAC10;&#xC18C; &#xB41C; &#xC720;&#xC804;&#xC801; &#xB2E4;&#xC591;&#xC131; &#xC800;&#xD558; arbovirus &#xD53C;&#xD2B8; &#xB2C8;&#xC2A4; &#xBB34;&#xCC99; &#xCD94; &#xBC0F; &#xCC99;&#xCD94; &#xD638;&#xC2A4;&#xD2B8;&#xC5D0; &#xB098;&#xD0C0;&#xB0C5;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Arbovirus &#xACE0;&#xD654;&#xC9C8; &#xBCC0;&#xC885; &#xBAA8;&#xAE30;&#xC640; &#xC950;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD53C;&#xD2B8; &#xB2C8;&#xC2A4;&#xB97C; &#xC783;&#xB294;&#xB2E4;.

La tasa de error de ARN-polimerasas dependientes de ARN (RDRP) afecta a la frecuencia de mutaci&#xF3;n en una poblaci&#xF3;n de RNAs virales. Usando chikungunya virus (CHICKV), se describe un arbovirus &#xFA;nica variante fidelidad con una sola cambio C483Y amino&#xE1;cido en la RDRP NSP4 que aumenta la fidelidad de replicaci&#xF3;n y genera poblaciones con diversidad gen&#xE9;tica reducida. En los mosquitos, de alta fidelidad CHICKV presenta una infecci&#xF3;n m&#xE1;s baja y los t&#xED;tulos de la difusi&#xF3;n que la de tipo salvaje. En los ratones reci&#xE9;n nacidos, de alta fidelidad CHICKV produce viremias inferiores truncados y los t&#xED;tulos de &#xF3;rganos. Estos resultados indican que la replicaci&#xF3;n del aumento de la fidelidad y la reducci&#xF3;n de la diversidad gen&#xE9;tica negativa de fitness impacto arbovirus en hospedadores invertebrados y vertebrados.

Yasnee Beeharry

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