Daha Etkili Aşı, Anti-viral Molekül ve Survilans Geliştirilmesi için Rekombinant ve Rekombinant Olmayan Omicron-SARS-CoV-2 Alt Soylarının Moleküler Evrimlerinin Biyoinformatik ve İstatistiksel Yöntemlerle Analizi

Abstract

COVID-19'un ortaya çıkmasıyla birlikte SARS-CoV-2 virüsü birçok değişim geçirmiştir ve bunun sonucunda Alfa, Beta, Gama, Delta ve Omikron gibi çeşitli varyantlar ortaya çıkmıştır. Şu anda tespit edilen varyantların hepsi Omikron varyantına aittir ve en yüksek bulaşıcılık ile bildirilen varyant olma özelliğini sürdürmektedir. Bunun yanında, rekombinant suşlar da virüsün evriminde ve genetik çeşitlilik sağlamada önemli bir yere sahiptir. Hipotezimiz, Omikron rekombinant suşlarının ebeveynlerine göre farklı bir evrimsel süreçten geçtiğini popülasyon genetiği ve moleküler evrim analizleri yaparak göstermektir ve bu sayede pandemiye yol açabilecek bu suşlara karşı aşı/ilaç veya sürvilans metotları geliştirilmesine katkıda bulunmaktır. Bu doğrultuda, uygulanan testler ve analizlerden elde edilen bulgulara göre 8 rekombinantın çoğunda negatif seçilimin etkili olduğu görülmüştür. Gözlemlenen mutasyonların çoğu Spike gen bölgesinin RBD kısmındadır ve bunların immün kaçışı sağlayan ve enfeksiyonu etkileyen mutasyonlar olduğu bulunmuştur. Ayrıca, Spike gen bölgesindeki sinonim olmayan değişimlerin ve negatif Tajima, Fu ve Li değerlerinin suşların ortadan kaybolmasına katkıda bulunduğu ortaya çıkarılmıştır. Spike bölgesinin en korunmuş bölgelerden olması ve yapılan analizler sonucunda rekombinant suşlarla ilgili önemli bulgular vermesine dayanarak Spike geninin rekombinant suşlarda aşı/ilaç, sürvilans metotları geliştirmede potansiyel hedef olabileceği öngörülmektedir.With the emergence of COVID-19, the SARS-CoV-2 virus has undergone many changes, resulting in various variants such as Alpha, Beta, Gamma, Delta, and Omicron. Currently, all identified variants belong to the Omicron variant which continues to be reported as the variant with the highest transmissibility. Additionally, recombinant strains play an important role in the evolution of the virus and in providing genetic diversity. Our hypothesis is to demonstrate that Omicron recombinant strains have gone through a different evolutionary process compared to their predecessors by conducting population genetics and molecular evolution analyses, thereby contributing to the development of vaccines/medications or surveillance methods against these strains that could lead to a pandemic. In this regard, according to the findings obtained from the tests and analyses conducted, it has been observed that negative selection is effective in most of the 8 recombinants. Most of the observed mutations are in the RBD part of the Spike gene region, and it has been found that these are mutations that provide immune escape and affect infection. Additionally, it has been revealed that non-synonymous changes in the Spike gene region and negative Tajima's, Fu, and Li's values have contributed to the disappearance of the strains. Since the Spike region is one of the most conserved areas and the significant findings it provides regarding recombinant strains as a result of the analyses, it is anticipated that the Spike gene could be a potential target for developing vaccines/drugs and surveillance methods in recombinant strains.