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QuaID: Enabling Earlier Detection of Recently Emerged SARS-CoV-2 Variants of Concern in Wastewater
medRxiv - Infectious Diseases Pub Date : 2022-08-04 , DOI: 10.1101/2021.09.08.21263279 Nicolae Sapoval , Esther Lou , Loren Hopkins , Katherine B Ensor , Rebecca Schneider , Todd Treangen , Lauren Stadler
medRxiv - Infectious Diseases Pub Date : 2022-08-04 , DOI: 10.1101/2021.09.08.21263279 Nicolae Sapoval , Esther Lou , Loren Hopkins , Katherine B Ensor , Rebecca Schneider , Todd Treangen , Lauren Stadler
As clinical testing declines, wastewater monitoring can provide crucial surveillance on the emergence of SARS-CoV-2 variants of concern (VoC) in communities. Multiple recent studies support that wastewater-based SARS-CoV-2 detection of circulating VoC can precede clinical cases by up to two weeks. Furthermore, wastewater based epidemiology enables wide population-based screening and study of viral evolutionary dynamics. However, highly sensitive detection of emerging variants remains a complex task due to the pooled nature of environmental samples and genetic material degradation. In this paper we propose quasi-unique mutations for VoC identification, implemented in a novel bioinformatics tool (QuaID) for VoC detection based on quasi-unique mutations. The benefits of QuaID are three-fold: (i) provides up to 3 week earlier VoC detection compared to existing approaches, (ii) enables more sensitive VoC detection, which is shown to be tolerant of >50% mutation drop-out, and (iii) leverages all mutational signatures, including insertions & deletions.
中文翻译:
QuaID:能够更早地检测废水中最近出现的引起关注的 SARS-CoV-2 变体
随着临床试验的减少,废水监测可以为社区中 SARS-CoV-2 关注变体 (VoC) 的出现提供重要的监测。最近的多项研究支持基于废水的 SARS-CoV-2 循环 VOC 检测可以在临床病例之前长达两周。此外,基于废水的流行病学能够实现基于人群的广泛筛查和病毒进化动力学研究。然而,由于环境样本的汇集性质和遗传物质降解,对新兴变体的高灵敏度检测仍然是一项复杂的任务。在本文中,我们提出了 VoC id的准唯一突变entification,在一种新的生物信息学工具 (QuaID) 中实现,用于基于准唯一突变的 VoC 检测。QuaID 的好处有三:(i) 与现有方法相比,可提前 3 周进行 VoC 检测,(ii) 可实现更灵敏的 VoC 检测,经证明可容忍 >50% 的突变丢失,以及(iii) 利用所有突变特征,包括插入和删除。
更新日期:2022-08-07
中文翻译:
QuaID:能够更早地检测废水中最近出现的引起关注的 SARS-CoV-2 变体
随着临床试验的减少,废水监测可以为社区中 SARS-CoV-2 关注变体 (VoC) 的出现提供重要的监测。最近的多项研究支持基于废水的 SARS-CoV-2 循环 VOC 检测可以在临床病例之前长达两周。此外,基于废水的流行病学能够实现基于人群的广泛筛查和病毒进化动力学研究。然而,由于环境样本的汇集性质和遗传物质降解,对新兴变体的高灵敏度检测仍然是一项复杂的任务。在本文中,我们提出了 VoC id的准唯一突变entification,在一种新的生物信息学工具 (QuaID) 中实现,用于基于准唯一突变的 VoC 检测。QuaID 的好处有三:(i) 与现有方法相比,可提前 3 周进行 VoC 检测,(ii) 可实现更灵敏的 VoC 检测,经证明可容忍 >50% 的突变丢失,以及(iii) 利用所有突变特征,包括插入和删除。