Viral genetic diversity of SARSCoV- 2 in Skåne, March-June 2020

Popular Abstract (Swedish)

Skåne och SARS-CoV-2 – en beskrivning av mutationer och viruslinjer

Om det är något som har präglat världen det senaste året så är det SARS-CoV-2, viruset som orsakar covid-19. Det är den största pandemin i modern tid och idag har över 80 miljoner människor smittats, varav över en och en halv miljon har avlidit. SARS-CoV-2 är ett nytt virus för människan och skiljer sig åt i sin genetik jämfört med tidigare coronavirus, så som vanliga förkylningsvirus. Detta utgör grunden för att covid-19 kan vara en väldigt allvarlig infektion för vissa individer och riskgrupper.

SARS-CoV-2 består av en proteinkapsel som innehåller virusets genom, dvs dess genetiska kod. Det är denna kod som utgör grunden för alla virusets proteiner som produceras i den mänskliga cellen, och som möjliggör att viruset kan replikeras och föras vidare. Dessa proteiner är uppbyggda av aminosyror och det är genomet bestämmer deras ordning. När genomet replikeras i cellen uppstår det mutationer, dvs avvikelser från det ursprungliga templatet. Det är en naturlig effekt då replikationsmekanismen har en felmarginal, som innebär att slumpmässiga fel görs. Oftast är dessa mutationer utan effekt, men ibland kan de göra att proteinerna får en annorlunda 3D-struktur. Denna 3D-strukur är avgörande för proteinernas funktioner, och därför kan dessa mutationer göra att hela virusets funktion påverkas.

Metod
Vi har studerat mutationer i SARS-CoV-2 från 84 patienter i Skåne under perioden mars-juni 2020. Detta har vi gjort genom att amplifiera virusgenomen genom en teknik kallad polymerase chain reaction (PCR), följt av s.k. djupsekvensering. Sekvenseringen innebär att man experimentellt bestämmer den genetiska koden, i detalj och med hög säkerhet. Genom att göra detta kunde vi sedan jämföra våra virusgenom med ett referensgenom och från det avläsa variationer, dvs mutationer.

Resultat
Vi hittade över 900 mutationer i våra 84 virusgenom, varav över hälften var mutationer som förändrar aminosyrasammansättningen. Det innebär att det kan ha en effekt på det specifika virusets struktur och funktion. Den vanligaste mutationen var D614G lokaliserad i spike proteinet, virusets ytprotein som interagerar med människocellens receptor ACE2 varpå viruset infekterar cellen. Denna mutation har i tidigare studier påvisats göra viruset mer smittsamt, något som förklarar varför det är den vanligaste mutationen i världen idag. Den näst vanligaste mutationen var lokaliserad i virusets polymeras, vilket är det enzym som gör att viruset kan replikera sig i mänskliga celler. Denna mutation fanns alltid i samma genom som D614G, något som väcker frågor kring om det kan finnas en funktionell fördel även med denna mutation.

Vi kunde också bestämma virusens undergrupper. Den största i vår data var en liten virusgrupp som främst har hittats i Sverige. Detta tyder på att det i Skåne har förekommit regional spridning av SARS-CoV-2. Utöver detta kunde vi också hitta virusgrupper som är vanliga i Danmark, vilket tyder på ett utbyte av smitta mellan de två regionerna.

Att studera SARS-CoV-2 och dess mutationer är nödvändigt för att förstå virusets evolutionära utveckling, men har också relevans för produktionen av effektiva vaccin och antivirala mediciner. Alltså, ökad kunskap om virusets genetiska uppbyggnad kan bidra till utvecklingen av effektiva behandlingsmetoder likaså förebyggande åtgärder som kan leda till ett stopp på denna förödande pandemi.

Annie Vegraeus
Handledare: Patrik Medstrand
Kandidatarbete 30hp i Molekylärbiologi 2020
Biologiska institutionen, Lunds universitet
Institutionen för translationell medicin, klinisk virologi

• author: Vegraeus, Annie
• supervisor: Patrik Medstrand
• organization: Degree Projects in Molecular Biology
• course: MOBY01 20202
• year: 2021
• type: M2 - Bachelor Degree
• subject: Biology and Life Sciences
• language: English
• id: 9040450
• date added to LUP: 2021-02-15 11:43:03
• date last changed: 2021-02-15 11:43:03