Published January 1, 2021
| Version v1
Publication
Viral intra-host evolution in immunocompetent children contributes to human norovirus diversification at the global scale
Creators
- 1. Center for Biologics Evaluation and Research
- 2. Tohoku University
- 3. Universidad Peruana Cayetano Heredia
- 4. Johns Hopkins University
Description
Norovirus is a major cause of acute gastroenteritis. Human noroviruses present >30 different genotypes, with a single genotype (GII.4) predominating worldwide. Concurrent outbreaks of norovirus are often associated with the emergence of new viruses. While different hypotheses have been presented, the source of new mutations in noroviruses is still unknown. In this study, we applied high-resolution sequencing to determine the intra-host viral diversity presented by noroviruses during the acute and shedding phase of infection in children. Profiling viral intra-host diversification at nearly full genome level indicated that GII.4 viruses presented dynamic intra-host variation, while non-GII.4 viruses presented minimal variation throughout the infection. Notably, the intra-host genetic variation during the shedding phase recapitulates the genetic diversity observed at the global level, particularly those mapping at the VP1 antigenic sites. Thus the intra-host evolution in healthy children explains the source of norovirus mutations that results in diversification at the global scale.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
نوروفيروس هو سبب رئيسي لالتهاب المعدة والأمعاء الحاد. توجد فيروسات النوروفيروس البشرية أكثر من 30 نمطًا وراثيًا مختلفًا، مع وجود نمط وراثي واحد (GII.4) سائد في جميع أنحاء العالم. غالبًا ما يرتبط التفشي المتزامن لفيروس النوروفيروس بظهور فيروسات جديدة. في حين تم تقديم فرضيات مختلفة، لا يزال مصدر الطفرات الجديدة في فيروسات النوروفيروس غير معروف. في هذه الدراسة، طبقنا تسلسلًا عالي الدقة لتحديد التنوع الفيروسي داخل المضيف الذي تقدمه فيروسات النوروفيروس خلال المرحلة الحادة والمتقطعة من العدوى عند الأطفال. أشار التنويع الفيروسي داخل المضيف على مستوى الجينوم الكامل تقريبًا إلى أن فيروسات GII.4 قدمت تباينًا ديناميكيًا داخل المضيف، في حين أن الفيروسات غير GII.4 قدمت تباينًا طفيفًا طوال فترة الإصابة. والجدير بالذكر أن التباين الجيني داخل المضيف خلال مرحلة الإلقاء يلخص التنوع الجيني الملحوظ على المستوى العالمي، لا سيما تلك التي ترسم الخرائط في مواقع المستضدات VP1. وبالتالي فإن التطور داخل المضيف في الأطفال الأصحاء يفسر مصدر طفرات نوروفيروس التي تؤدي إلى التنويع على النطاق العالمي.Translated Description (French)
Le norovirus est une cause majeure de gastro-entérite aiguë. Les norovirus humains présentent >30 génotypes différents, avec un seul génotype (GII.4) prédominant dans le monde entier. Des épidémies concomitantes de norovirus sont souvent associées à l'émergence de nouveaux virus. Bien que différentes hypothèses aient été présentées, la source de nouvelles mutations dans les norovirus est encore inconnue. Dans cette étude, nous avons appliqué un séquençage à haute résolution pour déterminer la diversité virale intra-hôte présentée par les norovirus pendant la phase aiguë et l'excrétion de l'infection chez les enfants. Le profilage de la diversification intra-hôte virale au niveau du génome presque complet a indiqué que les virus GII.4 présentaient une variation dynamique intra-hôte, tandis que les virus non GII.4 présentaient une variation minimale tout au long de l'infection. Notamment, la variation génétique intra-hôte au cours de la phase d'excrétion récapitule la diversité génétique observée au niveau mondial, en particulier celles cartographiées au niveau des sites antigéniques VP1. Ainsi, l'évolution intra-hôte chez les enfants en bonne santé explique la source des mutations des norovirus qui se traduit par une diversification à l'échelle mondiale.Translated Description (Spanish)
El norovirus es una causa importante de gastroenteritis aguda. Los norovirus humanos presentan >30 genotipos diferentes, con un solo genotipo (GII.4) predominando a nivel mundial. Los brotes concurrentes de norovirus a menudo se asocian con la aparición de nuevos virus. Si bien se han presentado diferentes hipótesis, aún se desconoce la fuente de nuevas mutaciones en los norovirus. En este estudio, aplicamos la secuenciación de alta resolución para determinar la diversidad viral intrahuésped presentada por los norovirus durante la fase aguda y de diseminación de la infección en niños. El perfil de la diversificación viral intrahuésped a nivel del genoma casi completo indicó que los virus GII.4 presentaban una variación dinámica intrahuésped, mientras que los virus no GII.4 presentaban una variación mínima a lo largo de la infección. En particular, la variación genética intrahuésped durante la fase de desprendimiento recapitula la diversidad genética observada a nivel mundial, en particular las que se mapean en los sitios antigénicos VP1. Por lo tanto, la evolución intrahuésped en niños sanos explica la fuente de mutaciones de norovirus que da como resultado la diversificación a escala global.Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- يساهم التطور الفيروسي داخل المضيف لدى الأطفال الأكفاء مناعياً في تنويع نوروفيروس البشري على المستوى العالمي
- Translated title (French)
- L'évolution intra-hôte virale chez les enfants immunocompétents contribue à la diversification des norovirus humains à l'échelle mondiale
- Translated title (Spanish)
- La evolución viral intrahuésped en niños inmunocompetentes contribuye a la diversificación de los norovirus humanos a escala mundial
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4394166218
- DOI
- 10.6084/m9.figshare.16563397