1. Viral transmission and evolution dynamics of SARS-CoV-2 in shipboard quarantine/Transmission virale et dynamique d'evolution du SARS-CoV-2 lors d'une quarantaine en mer/Transmision viral y dinamica de la evolucion del SARS-CoV-2 durante la cuarentena en cruceros
- Author
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Yeh, Ting-Yu and Contreras, Gregory P.
- Subjects
Genomics -- Health aspects -- Analysis ,Genomes -- Analysis -- Health aspects ,Quarantine -- Health aspects -- Analysis ,Natural selection -- Health aspects -- Analysis ,Phylogeny -- Analysis -- Health aspects ,RNA -- Analysis -- Health aspects ,Cruise ships -- Health aspects -- Analysis ,Severe acute respiratory syndrome -- Health aspects -- Analysis ,Coronaviruses -- Analysis -- Health aspects ,Health - Abstract
Objective To examine transmission and evolution of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) in shipboard quarantine of the Diamond Princess cruise ship. Methods We obtained the full SARS-CoV-2 genome sequences of 28 samples from the Global Initiative on Sharing All Influenza Data database. The samples were collected between 10 and 25 February 2020 and came for individuals who had been tested for SARS-CoV-2 during the quarantine on the cruise ship. These samples were later sequenced in either Japan or the United States of America. We analysed evolution dynamics of SARS-CoV-2 using computational tools of phylogenetics, natural selection pressure and genetic linkage. Findings The SARS-CoV-2 outbreak in the cruise most likely originated from either a single person infected with a virus variant identical to the WIV04 isolates, or simultaneously with another primary case infected with a virus containing the 11083G > T mutation. We identified a total of 24 new viral mutations across 64.2% (18/28) of samples, and the virus evolved into at least five subgroups. Increased positive selection of SARS-CoV-2 were statistically significant during the quarantine (Tajima's D: -2.03, P< 0.01; Fu and Li's D: -2.66, P< 0.01; and Zeng's E: -2.37, P < 0.01). Linkage disequilibrium analysis confirmed that ribonucleic acid (RNA) recombination with the 11083G > T mutation also contributed to the increase of mutations among the viral progeny. Conclusion The findings indicate that the 11083G > T mutation of SARS-CoV-2 spread during shipboard quarantine and arose through de novo RNA recombination under positive selection pressure. Objectif Etudier la transmission et l'evolution du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu severe (SARS-CoV-2) lors d'une quarantaine a bord du navire de croisiere Diamond Princess. Methodes Nous avons obtenu l'ensemble des sequences genetiques du SARS-CoV-2 de 28 echantillons issus de la base de donnees de l'Initiative mondiale de partage des donnees sur la grippe aviaire (GISAID). Ces echantillons ont ete collectes entre le 10 et le 25 fevrier 2020 et preleves sur des individus soumis a un test de depistage du SARS-CoV-2 durant la quarantaine a bord du navire. Ils ont ensuite ete sequences soit au Japon, soit aux Etats-Unis d'Amerique. Nous avons analyse la dynamique d'evolution du SARS-CoV-2 a l'aide d'outils informatiques de phylogenetique, de pression selective naturelle et de liaison genetique. Resultats Lepidemie de SARS-CoV-2 a bord provient vraisemblablement d'une seule personne infectee par un variant identique aux isolats WIV04, ou simultanement d un autre cas primaire d infection par un virus contenant la mutation 11083G > T. Nous avons detecte au total 24 nouvelles mutations virales dans 64,2% (18/28) des echantillons, et le virus a evolue en cinq sous-groupes minimum. La selection positive accrue de SARS-CoV-2 s'est revelee statistiquement significative durant la quarantaine (D de Tajima: -2,03, P < 0,01; D de Fu et Li: -2,66, P < 0,01; et E de Zeng: -2,37, P < 0,01). Lanalyse du desequilibre de liaison a confirme que la recombinaison de l'acide ribonucleique (ARN) avec la mutation 11083G > T avait egalement contribue a la hausse des mutations dans la lignee virale. Conclusion Ces resultats indiquent que la mutation 11083G > T du SARS-CoV-2 s'est repandue durant la quarantaine a bord du navire, et par le biais d'une recombinaison de novo de l'ARN sous une pression selective positive. Objetivo Examinar la transmision y la evolucion del coronavirus del sindrome respiratorio agudo grave 2 (SARS-CoV-2) en la cuarentena del crucero Diamond Princess. Metodos Obtuvimos las secuencias completas del genoma del SARSCoV-2 de 28 muestras de la base de datos de la Global Initiative on Sharing All Influenza Data. Las muestras se recogieron entre el 10 y el 25 de febrero de 2020 y procedian de individuos a los que se les habia hecho la prueba del SARS-CoV-2 durante la cuarentena en el crucero. Estas muestras se secuenciaron posteriormente en Japon o en los Estados Unidos de America. Se analizo la dinamica evolutiva del SARS-CoV-2 utilizando herramientas computacionales de filogenetica, presion de seleccion natural y enlace genetico. Resultados Lo mas probable es que el brote de SARS-CoV-2 en el crucero se haya originado a partir de una sola persona infectada con una variante del virus identica a las cepas WIV04, o bien simultaneamente con otro caso primario infectado con un virus que contenia la mutacion 11083G > T. Identificamos un total de 24 nuevas mutaciones virales en el 64,2% (18/28) de las muestras y el virus evoluciono en al menos cinco subgrupos. El aumento de la seleccion positiva del SARS-CoV-2 fue estadisticamente significativo durante la cuarentena (D de Tajima -2,03, P < 0,01; D de Fu y Li: -2,66, p < 0,01; y E de Zeng: -2,37, P < 0,01). El analisis de desequilibrio de linaje confirmo que la recombinacion del acido ribonucleico (ARN) con la mutacion 11083G > T tambien contribuyo al aumento de las mutaciones entre la progenie viral. Conclusion Los resultados indican que la mutacion 11083G > T del SARS-CoV-2 se propago durante la cuarentena en el crucero y surgio por recombinacion de novo del ARN bajo presion de seleccion positiva., Introduction On 31 December 2019, Chinese authorities alerted the World Health Organization (WHO) of an outbreak of a novel coronavirus causing severe illness with pneumonia-like symptoms. The virus was later [...]
- Published
- 2021