在肺病的背景下为SARS-CoV-2构建一个完整的多层互动体:将病毒与人类基因和微生物联系起来
Shaoke Lou1,2, Mingjun Yang3, Tianxiao Li1,2
1Program in Computational Biology & Bioinformatics, Yale University, New Haven, Connecticut, United States of America.
了解完整的SARS-CoV-2相互作用组,包括人类微RNA (miRNA) 和微生物,对于开发新的COVID-19治疗方法和了解长期COVID至关重要. 这项研究引入了一种新的统计模型来绘制这些复杂的相互作用.
科学领域:
- 病毒学 病毒学
- 计算生物学 计算生物学
- 基因组学就是基因组学.
背景情况:
- 由SARS-CoV-2引起的COVID-19大流行,对全球产生了深远的影响.
- 虽然已知SARS-CoV-2的直接蛋白质-蛋白质相互作用,但需要对"完整的相互作用体"有全面的了解.
- 这包括与人类微RNA (miRNA),蛋白质编码基因和微生物的相互作用,以告知治疗和长期COVID研究.
研究的目的:
- 开发一种计算方法来构建全面的SARS-CoV-2互动组.
- 确定与SARS-CoV-2感染相关的新型分子和微生物参与者.
- 为开发新疗法和了解疾病细微差别提供见解.
主要方法:
- 开发了一种名为MLCrosstalk (多层交叉声) 的统计建模方法,该方法基于潜在的迪里克莱特分配.
- 综合多源数据:微生物,人类蛋白质编码基因,miRNA和蛋白质与蛋白质相互作用.
- 利用网络传播来完善推断的联系,并在生物网络中对发现进行上下文化.
主要成果:
- 在IL1-处理和VEGFA-VEGFR2途径中确定了与SARS-CoV-2相关的特定基因.
- 发现了SARS-CoV-2丰富度和特定微生物之间的相关性:Rothia mucilaginosa (阳性) 和Prevotella melaninogenica (阴性).
- 通过单细胞测序数据分析证实了这些发现.
结论:
- 通过整合各种生物数据,MLCrosstalk模型有效地构建了SARS-CoV-2的完整相互作用体.
- 确定了与SARS-CoV-2感染相关的关键宿主途径和微生物参与者.
- 这种方法为推进COVID-19治疗方法和了解长COVID等复杂疾病表现提供了一个框架.
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