Oxford Nanopore MinION을 이용한 SARS-CoV-2 유전체 분석 1예 (A Case of Whole Genome Analysis of SARSCoV-2 Using Oxford Nanopore MinION System)

서지정보

· 발행기관 : 대한임상미생물학회
· 수록지 정보 : Annals of Clinical Microbiology / 24권 / 4호 / 135 ~ 140페이지
· 저자명 : 김재석, 정성희, 김정민, 김현수, 김한성, 송원근

초록

SARS-CoV-2의 유전체 분석은 분자역학을 이해하거나 지역사회의 바이러스 전염을 이해하는데 필요하다. 유전자 염기서열분석 기기인 MinION (Oxford Nanopore Technologies, ONT, UK)를 이용하면 다양한 환경에서도 검사를 할 수 있으며, 시설과 자원이 제한된 임상미생물검사실에서도시행할 수 있다. 이 연구에서는 국내의 한 환자에서 검출된 SARS-CoV-2의 유전체 분석을 MinION유전자염기서열 분석기로 분석하였다. 2020년 6월 서울의 한 대학병원에서 SARS-CoV-2 양성을 보인 비인두도말 검체 하나로 MinION 기기와 ARTIC nCoV-2019 sequencing protocol v2를 이용하여 유전체 염기서열 분석을 시행하였다. ONT MinKNOW, RAMPART, Genome Workbench 등의소프트웨어를 사용하여 변이형을 확인하였다. SARS-CoV-2 표준염기서열인 Wuhan-Hu-1 isolate(NC_045512.2)에 대해 분석한 결과 11개의 유전자 변이가 관찰되었으며, ORF1ab 부위에서 6개(T265I, F924, Y3884L, P4715L, L5462, Q6804L), S 유전자에서 1개(D614G), ORF3a 부위에서 1개(Q57H), N 유전자에서 1개(P302), 5′-UTR 와 3′-UTR에서 각각 1개씩 관찰되었다. 유전자 증폭을 통한 유전체 분석이 가능한 MinION 기기는 바이러스 유행시 배양시설이 없는 곳에서 유용한 기법으로서 유전체 분석에 사용할 수 있을 것으로 보인다.

영어초록

The application of whole genome sequencing on SARS-CoV-2 viral genome is essential for ourunderstanding of the molecular epidemiology and spread of viruses in the community. Theportable whole genome sequencer MinION (Oxford Nanopore Technologies, ONT, UK) couldbe feasibly used in a clinical microbiology laboratory without the need of vast resources orstringent operating conditions. We used the MinION sequencer to analyze the viral genomesequence of one SARS-CoV-2 strain. In June 2020, nasopharyngeal specimen from one patientwas subjected to whole-genome analysis using the nCoV-2019 sequencing protocol v2 ofARTIC using the MinION sequencer. The ONT MinKNOW software, RAMPART tool, and GenomeWorkbench were used. We identified 11 nucleotide variants using the Wuhan-Hu-1 isolate(NC_045512.2) as the reference sequence. There were six nucleotide variants (T265I, F924,Y3884L, P4715L, L5462, and Q6804L) in the ORF1ab region, one variant (D614G) in the S gene,one variant (Q57H) in ORF3a, one variant (P302) in the N gene, and two variants in each the 5′-UTR and 3′-UTR. In this prolonged coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic season, theMinION system that operates an amplicon-based whole-genome sequencing protocol could bea rapid and reliable sequencer without the need of cumbersome viral cultivation.

참고자료

· 없음