Transmission cluster of COVID-19 cases from Uruguay: emergence and spreading of a novel SARS-CoV-2 ORF6 deletion.


Journal

Memorias do Instituto Oswaldo Cruz
ISSN: 1678-8060
Titre abrégé: Mem Inst Oswaldo Cruz
Pays: Brazil
ID NLM: 7502619

Informations de publication

Date de publication:
2022
Historique:
received: 15 08 2021
accepted: 03 11 2021
entrez: 12 1 2022
pubmed: 13 1 2022
medline: 14 1 2022
Statut: epublish

Résumé

Evolutionary changes in severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) include indels in non-structural, structural, and accessory open reading frames (ORFs) or genes. We track indels in accessory ORFs to infer evolutionary gene patterns and epidemiological links between outbreaks. Genomes from Coronavirus disease 2019 (COVID-19) case-patients were Illumina sequenced using ARTIC_V3. The assembled genomes were analysed to detect substitutions and indels. We reported the emergence and spread of a unique 4-nucleotide deletion in the accessory ORF6, an interesting gene with immune modulation activity. The deletion in ORF6 removes one repeat unit of a two 4-nucleotide repeat, which shows that directly repeated sequences in the SARS-CoV-2 genome are associated with indels, even outside the context of extended repeat regions. The 4-nucleotide deletion produces a frameshifting change that results in a protein with two inserted amino acids, increasing the coding information of this accessory ORF. Epidemiological and genomic data indicate that the deletion variant has a single common ancestor and was initially detected in a health care outbreak and later in other COVID-19 cases, establishing a transmission cluster in the Uruguayan population. Our findings provide evidence for the origin and spread of deletion variants and emphasise indels' importance in epidemiological studies, including differentiating consecutive outbreaks occurring in the same health facility.

Sections du résumé

BACKGROUND BACKGROUND
Evolutionary changes in severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) include indels in non-structural, structural, and accessory open reading frames (ORFs) or genes.
OBJECTIVES OBJECTIVE
We track indels in accessory ORFs to infer evolutionary gene patterns and epidemiological links between outbreaks.
METHODS METHODS
Genomes from Coronavirus disease 2019 (COVID-19) case-patients were Illumina sequenced using ARTIC_V3. The assembled genomes were analysed to detect substitutions and indels.
FINDINGS RESULTS
We reported the emergence and spread of a unique 4-nucleotide deletion in the accessory ORF6, an interesting gene with immune modulation activity. The deletion in ORF6 removes one repeat unit of a two 4-nucleotide repeat, which shows that directly repeated sequences in the SARS-CoV-2 genome are associated with indels, even outside the context of extended repeat regions. The 4-nucleotide deletion produces a frameshifting change that results in a protein with two inserted amino acids, increasing the coding information of this accessory ORF. Epidemiological and genomic data indicate that the deletion variant has a single common ancestor and was initially detected in a health care outbreak and later in other COVID-19 cases, establishing a transmission cluster in the Uruguayan population.
MAIN CONCLUSIONS CONCLUSIONS
Our findings provide evidence for the origin and spread of deletion variants and emphasise indels' importance in epidemiological studies, including differentiating consecutive outbreaks occurring in the same health facility.

Identifiants

pubmed: 35019072
pii: S0074-02762021000101107
doi: 10.1590/0074-02760210275
pmc: PMC8752050
pii:
doi:

Types de publication

Journal Article

Langues

eng

Sous-ensembles de citation

IM

Pagination

e210275

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Auteurs

Yanina Panzera (Y)

Universidad de la República, Facultad de Ciencias, Instituto de Biología, Departamento de Biología Animal, Sección Genética Evolutiva, Montevideo, Uruguay.

Natalia Ramos (N)

Universidad de la República, Facultad de Ciencias, Instituto de Biología e Instituto de Química Biológica, Sección Virología, Montevideo, Uruguay.

Lucía Calleros (L)

Universidad de la República, Facultad de Ciencias, Instituto de Biología, Departamento de Biología Animal, Sección Genética Evolutiva, Montevideo, Uruguay.

Ana Marandino (A)

Universidad de la República, Facultad de Ciencias, Instituto de Biología, Departamento de Biología Animal, Sección Genética Evolutiva, Montevideo, Uruguay.

Gonzalo Tomás (G)

Universidad de la República, Facultad de Ciencias, Instituto de Biología, Departamento de Biología Animal, Sección Genética Evolutiva, Montevideo, Uruguay.

Claudia Techera (C)

Universidad de la República, Facultad de Ciencias, Instituto de Biología, Departamento de Biología Animal, Sección Genética Evolutiva, Montevideo, Uruguay.

Sofía Grecco (S)

Universidad de la República, Facultad de Ciencias, Instituto de Biología, Departamento de Biología Animal, Sección Genética Evolutiva, Montevideo, Uruguay.

Sandra Frabasile (S)

Universidad de la República, Facultad de Ciencias, Instituto de Biología e Instituto de Química Biológica, Sección Virología, Montevideo, Uruguay.

Eddie Fuques (E)

Universidad de la República, Facultad de Ciencias, Instituto de Biología, Departamento de Biología Animal, Sección Genética Evolutiva, Montevideo, Uruguay.

Leticia Coppola (L)

Ministerio de Salud Pública, Centro Nacional de Referencia de Influenza y Otros Virus Respiratorios, Departamento de Laboratorios de Salud Pública, Montevideo, Uruguay.

Natalia Goñi (N)

Ministerio de Salud Pública, Centro Nacional de Referencia de Influenza y Otros Virus Respiratorios, Departamento de Laboratorios de Salud Pública, Montevideo, Uruguay.

Viviana Ramas (V)

Ministerio de Salud Pública, Centro Nacional de Referencia de Influenza y Otros Virus Respiratorios, Departamento de Laboratorios de Salud Pública, Montevideo, Uruguay.

Cecilia Sorhouet (C)

Ministerio de Salud Pública, Centro Nacional de Referencia de Influenza y Otros Virus Respiratorios, Departamento de Laboratorios de Salud Pública, Montevideo, Uruguay.

Victoria Bormida (V)

Ministerio de Salud Pública, Centro Nacional de Referencia de Influenza y Otros Virus Respiratorios, Departamento de Laboratorios de Salud Pública, Montevideo, Uruguay.

Analía Burgueño (A)

Ministerio de Salud Pública, Centro Nacional de Referencia de Influenza y Otros Virus Respiratorios, Departamento de Laboratorios de Salud Pública, Montevideo, Uruguay.

María Brasesco (M)

Ministerio de Salud Pública, Centro Nacional de Referencia de Influenza y Otros Virus Respiratorios, Departamento de Laboratorios de Salud Pública, Montevideo, Uruguay.

Maria Rosa Garland (MR)

Ministerio de Salud Pública, Centro Nacional de Referencia de Influenza y Otros Virus Respiratorios, Departamento de Laboratorios de Salud Pública, Montevideo, Uruguay.

Sylvia Molinari (S)

Ministerio de Salud Pública, Centro Nacional de Referencia de Influenza y Otros Virus Respiratorios, Departamento de Laboratorios de Salud Pública, Montevideo, Uruguay.

Maria Teresa Perez (MT)

Ministerio de Salud Pública, Centro Nacional de Referencia de Influenza y Otros Virus Respiratorios, Departamento de Laboratorios de Salud Pública, Montevideo, Uruguay.

Rosina Somma (R)

Ministerio de Salud Pública, Centro Nacional de Referencia de Influenza y Otros Virus Respiratorios, Departamento de Laboratorios de Salud Pública, Montevideo, Uruguay.

Silvana Somma (S)

Ministerio de Salud Pública, Centro Nacional de Referencia de Influenza y Otros Virus Respiratorios, Departamento de Laboratorios de Salud Pública, Montevideo, Uruguay.

Maria Noelia Morel (MN)

Ministerio de Salud Pública, Centro Nacional de Referencia de Influenza y Otros Virus Respiratorios, Departamento de Laboratorios de Salud Pública, Montevideo, Uruguay.

Cristina Mogdasy (C)

Ministerio de Salud Pública, Centro Nacional de Referencia de Influenza y Otros Virus Respiratorios, Departamento de Laboratorios de Salud Pública, Montevideo, Uruguay.

Héctor Chiparelli (H)

Ministerio de Salud Pública, Centro Nacional de Referencia de Influenza y Otros Virus Respiratorios, Departamento de Laboratorios de Salud Pública, Montevideo, Uruguay.

Juan Arbiza (J)

Universidad de la República, Facultad de Ciencias, Instituto de Biología e Instituto de Química Biológica, Sección Virología, Montevideo, Uruguay.

Adriana Delfraro (A)

Universidad de la República, Facultad de Ciencias, Instituto de Biología e Instituto de Química Biológica, Sección Virología, Montevideo, Uruguay.

Ruben Pérez (R)

Universidad de la República, Facultad de Ciencias, Instituto de Biología, Departamento de Biología Animal, Sección Genética Evolutiva, Montevideo, Uruguay.

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