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自然子刊:新冠病毒在40-70年前從蝙蝠病毒中分化出來
新冠病毒(SARS-CoV-2)如何進化?我們已知的是,冠狀病毒會重組(不同病毒之間交換遺傳物質(zhì)),而且病毒的小的基因組亞區(qū)可能具有不同的祖先起源,這些都讓了解病毒演化歷史成為一件難度頗高的事情。

當?shù)貢r間7月28日,頂級學術(shù)期刊《自然-微生物學》(Nature Microbiology)在線發(fā)表了一篇論文,來自美國賓夕法尼亞州立大學、得克薩斯大學阿靈頓分校,比利時KU魯汶雷加研究所,中國西交利物浦大學、香港大學,英國愛丁堡大學、格拉斯哥大學病毒研究中心的研究團隊指出,新冠病毒SARS-CoV-2可能在40-70年前從與之關(guān)系最緊密的蝙蝠病毒中分化出來。
這一發(fā)現(xiàn)意味著產(chǎn)生SARS-CoV-2的病毒譜系可能已經(jīng)在蝙蝠中傳播幾十年了。
該研究題為“Evolutionary origins of the SARS-CoV-2 sarbecovirus lineage responsible for the COVID-19 pandemic”,通訊作者為賓夕法尼亞州立大學的Maciej F. Boni、比利時KU魯汶雷加研究所的Philippe Lemey、英國愛丁堡大學的Andrew Rambaut和英國格拉斯哥大學病毒研究中心的David L. Robertson。
此前,中科院武漢病毒所石正麗研究員等人的研究發(fā)現(xiàn),蝙蝠病毒RaTG13與SARS-CoV-2關(guān)系最密切,提示COVID-19暴發(fā)可能源于蝙蝠。然而,隨后也有研究在穿山甲體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了相似的冠狀病毒(特別是2019年在廣東取樣的一種穿山甲病毒:Pangolin-2019),而且有觀點認為穿山甲可能是中間宿主。
Boni及其同事使用有關(guān)sarbecovirus(乙型冠狀病毒支系B,即SARS-CoV-2所屬的冠狀病毒亞屬)的基因組數(shù)據(jù),分析了SARS-CoV-2的演化歷史。他們采用了三種方法來鑒定未經(jīng)歷重組的以及可用于重構(gòu)病毒演化歷史的SARS-CoV-2病毒區(qū)域。

所有方法均表明,RaTG13和SARS-CoV-2擁有共同的單一祖先譜系,估計SARS-CoV-2分別在1948年、1969年和1982年從相關(guān)的蝙蝠病毒sarbecovirus中分化出來。

研究團隊還檢查了SARS-CoV-2刺突蛋白(S蛋白)的受體結(jié)合域(RBD),它是病毒利用人ACE2受體進入細胞的關(guān)鍵蛋白,通常被比喻為“鑰匙”。雖然此前的研究表明,SARS-CoV-2的刺突蛋白在遺傳上更接近穿山甲病毒而非RaTG13,但是研究團隊沒有在刺突蛋白上發(fā)現(xiàn)證據(jù),可表明在產(chǎn)生SARS-CoV-2的病毒和其他已知的sarbecovirus病毒之間發(fā)生了重組。
根據(jù)這一發(fā)現(xiàn),研究團隊提出刺突蛋白及其RBD是產(chǎn)生SARS-CoV-2的病毒、RaTG13和Pangolin-2019的先祖特征,并得出結(jié)論:雖然SARS-CoV-2和穿山甲病毒擁有一個共同祖先,而且穿山甲可能在SARS-CoV-2傳人的過程中發(fā)揮了一定的作用,但是它們不太可能是SARS-CoV-2的中間宿主。
研究團隊認為,SARS-CoV-2分化時間長表明可能存在未取樣、具有潛在傳染力的蝙蝠病毒譜系,這種傳染力來源于承自祖先的SARS-CoV-2 RBD上人適應(yīng)接觸殘基的遺傳位點;不過還需要更好地進行采樣來評估這一點。
他們總結(jié)表示,蝙蝠病毒譜系中病毒重組的現(xiàn)有多樣性和動態(tài)過程,證明了要事先鑒定出有可能引發(fā)重大人類疫情暴發(fā)的病毒有多么困難,突出地表明需要有人類疾病實時監(jiān)測系統(tǒng),快速地鑒定病原體并對其進行分類。
論文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41564-020-0771-4





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