Estudo da diversidade e dinâmica evolutiva populacional de vírus de RNA emergentes e reemergentes
| dc.contributor.advisor | Janini, Luiz Mário Ramos [UNIFESP] | |
| dc.contributor.advisor-co | Braconi, Carla Torres [UNIFESP] | |
| dc.contributor.advisor-coLattes | http://lattes.cnpq.br/6342740138292278 | |
| dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/5713863164263481 | |
| dc.contributor.author | Nunes, Danilo Rosa [UNIFESP] | |
| dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/6317613339444750 | |
| dc.coverage.spatial | São Paulo | |
| dc.date.accessioned | 2025-01-20T19:29:16Z | |
| dc.date.available | 2025-01-20T19:29:16Z | |
| dc.date.issued | 2024-11-29 | |
| dc.description.abstract | No século XXI, a emergência e reemergência de doenças infecciosas tem constituído um desafio significativo e crescente para a saúde pública global. A pandemia de COVID-19 e epidemias virais recentes destacaram que a maioria dos agentes patogênicos humanos tem origem zoonótica, em sua maior parte vírus de RNA. Diversas doenças virais emergiram no século XXI, incluindo a Síndrome Respiratória Aguda Grave (SARS-CoV-2). Além deste coronavírus, os arbovírus, vírus vetorados por artrópodes, desempenham um papel crucial nas emergências de saúde pública global, embora negligenciados. Neste contexto, este estudo, teve como objetivo principal caracterizar os padrões evolutivos e mapear mutações sobre pressão de seleção em três modelos virais emergentes que apresentam genoma de RNA fita simples de senso positivo: o Coronavírus SARS-CoV-2, e dois Alphavirus: (ii) o vírus Chikungunya e (iii) o vírus Mayaro. Primeiramente, para o SARS-CoV-2 foram utilizadas aproximadamente 200.000 sequências de Coronavírus humanos e SARS-CoV-2 obtidas de bancos de dados públicos, as quais foram curadas filtradas e agrupadas por região, países e variantes. Nossos resultados demonstraram mutações além de sinais de recombinação, nas variantes de preocupação (VOC) e nas variantes de interesse (VOI) do Brasil, Índia, China, EUA e países da América do Sul. Além disso, foi possível detectar mutações compartilhadas na proteína Spike do SARS-CoV-2 nas diferentes variantes, correlacionando essas mutações com a propagação viral em diferentes países. Os resultados evidenciaram que o SARS-CoV-2 estava sob forte pressão de seleção direcional em um processo de evolução convergente. Por outro lado, as adaptações evolutivas dos Alphavirus CHIKV e MAYV foram caracterizadas através da análise de aproximadamente 637 sequências de genoma completo desses Alphavirus, CHIKV e MAYV, utilizando o software Hyphy para análise de pressão de seleção e BEAST v1.10.4 a fim de caracterizar a dinâmica populacional. Os resultados evidenciaram que os Alphavirus, CHIKV e MAYV, estavam sujeitos a diferentes pressões evolutivas, majoritariamente pressão de seleção purificadora. No entanto, estes resultados permitem sugerir que as diferenças biogeográficas podem ser atribuídas parcialmente às mutações sob pressão de seleção diversificadora, bem como as características de organização genômicas, distintas em ambos os vírus. Enfim, a dinâmica evolutiva do coronavírus SARS-CoV-2 e dos Alphavirus, vírus Chikungunya e vírus Mayaro foi demonstrada e sugere que diferentes padrões de seleção estão agindo sobre os genomas destes vírus. Ademais, nossos resultados contribuíram para elucidar os processos evolutivos, com as possíveis implicações para o desenvolvimento de políticas públicas destes vírus de genoma de RNA polaridade positiva. | pt_BR |
| dc.description.abstract | In the 21st century, the emergence and re-emergence of infectious diseases has posed a significant and growing challenge to global public health. The COVID-19 pandemic and recent viral epidemics have highlighted that most human pathogens have a zoonotic origin, primarily RNA viruses. Several viral diseases have emerged in the 21st century, including Severe Acute Respiratory Syndrome (SARS-CoV-2). In addition to this coronavirus, arboviruses, viruses vectored by arthropods, play a crucial role in global public health emergencies, although they are neglected. In this context, this study aimed to characterize the evolutionary patterns and map mutations under selective pressure in three emerging viral models that present a positive-sense single-stranded RNA genome: the SARS-CoV-2 Coronavirus, and two Alphaviruses: (ii) Chikungunya virus and (iii) Mayaro virus. Firstly, for SARS-CoV-2, approximately 200,000 sequences of human Coronaviruses and SARS-CoV-2 obtained from public databases were used, which were curated, filtered, and grouped by region, country, and variant. Our results demonstrated mutations as well as signs of recombination in the Variants of Concern (VOC) and Variants of Interest (VOI) of Brazil, India, China, the USA, and South American countries. Additionally, it was possible to detect shared mutations in the SARS-CoV-2 Spike protein in the different variants, correlating these mutations with viral propagation in different countries. The results evidenced that SARS-CoV-2 was under strong directional selection pressure in a process of convergent evolution. On the other hand, the evolutionary adaptations of the Alphaviruses CHIKV and MAYV were characterized through the analysis of approximately 637 complete genome sequences of these Alphaviruses, CHIKV, and MAYV, using the Hyphy software for selection pressure analysis and BEAST v1.10.4 to characterize the population dynamics. The results evidenced that the Alphaviruses, CHIKV, and MAYV, were subject to different evolutionary pressures, mainly purifying selection pressure. However, these results allow us to suggest that the biogeographic differences can be partially attributed to mutations under diversifying selection pressure, as well as the characteristics of genomic organization, distinct in both viruses. Finally, the evolutionary dynamics of the SARS-CoV-2 coronavirus and the Alphaviruses, Chikungunya virus, and Mayaro virus were demonstrated and suggest that different selection patterns are acting on the genomes of these viruses. Furthermore, our results contributed to elucidating the evolutionary processes, with the possible implications for the development of public policies for these positive-polarity RNA genome viruses. | en |
| dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | |
| dc.description.sponsorship | Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) | |
| dc.description.sponsorshipID | 8888.506234/2020-00 | |
| dc.emailadvisor.custom | janini@unifesp.br | |
| dc.format.extent | 135 f. | |
| dc.identifier.citation | NUNES, Danilo Rosa. Estudo da diversidade e dinâmica evolutiva populacional de vírus de RNA emergentes e reemergentes. 2024. 135 f. Tese (Doutorado em Microbiologia e Imunologia) - Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), São Paulo, 2024. | pt_BR |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/11600/72796 | |
| dc.language | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal de São Paulo | |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | |
| dc.subject | Seleção natural | pt_BR |
| dc.subject | Seleção direcional | pt_BR |
| dc.subject | Inferência evolutiva | pt_BR |
| dc.subject | Alphavirus | pt_BR |
| dc.subject | Inferência bayesiana | pt_BR |
| dc.subject | Análise filogenética | pt_BR |
| dc.title | Estudo da diversidade e dinâmica evolutiva populacional de vírus de RNA emergentes e reemergentes | pt_BR |
| dc.title.alternative | Study of population diversity and evolutionary dynamics of emerging and reemerging rna viruses | en |
| dc.type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis | |
| unifesp.campus | Escola Paulista de Medicina (EPM) | |
| unifesp.graduateProgram | Microbiologia e Imunologia | |
| unifesp.knowledgeArea | Virologia | |
| unifesp.researchArea | Vírus Emergentes |