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宾州州立大学新闻

研究人员确认了SARS-CoV-2的进化起源

< span class = "标题" > < p > SARS-CoV-2重建进化历史,负责COVID-19大流行的病毒,一个国际研究小组的中国、欧洲和美国科学家发现了家族的病毒已经在蝙蝠流传了几十年,可能包括其他病毒能够感染人类。< / p >

大学公园,爸爸。——重建SARS-CoV-2的进化历史,负责COVID-19大流行的病毒,一个国际研究小组的中国、欧洲和美国科学家发现了家族的病毒已经在蝙蝠流传了几十年,可能包括其他病毒感染人类的能力。这一发现对预防未来由这一谱系引起的大流行病具有启示意义。

宾夕法尼亚州立大学生物学副教授Maciej Boni说:“冠状病毒具有高度重组的遗传物质,这意味着病毒基因组的不同区域可以从多个来源获得。”“这使得重建SARS-CoV-2的起源变得困难。你必须找出所有正在重组的地区并追溯它们的历史。为此,我们组建了一支具有重组、系统发育年代测定、病毒采样以及分子和病毒进化方面专业知识的多样化团队。”

该团队使用了三种不同的生物信息学方法来识别和移除SARS-CoV-2基因组中的重组区域。接下来,他们重建了非重组区域的系统发育历史,并将它们相互比较,以确定哪些特定的病毒在过去参与了重组事件。他们能够重建SARS-CoV-2和最接近的蝙蝠和穿山甲病毒之间的进化关系。他们的发现发表在7月28日的《自然微生物学》杂志上。

研究人员发现,大约40-70年前,SARS-CoV-2所属的病毒谱系与其他蝙蝠病毒不同。重要的是,尽管SARS-CoV-2与RaTG13冠状病毒的基因相似(约96%),后者是2013年在中国云南省的一只鼻菊菊马蹄蝙蝠身上采样的,但研究小组发现,在相对较长的时间之前,即1969年,SARS-CoV-2与RaTG13分离。

进化和计算病毒学部门的首席研究员菲利普·莱梅(Philippe Lemey)说:“我们在这次合作中开发出了在解开重组历史后估计分裂时间的能力,这可能会有助于深入了解许多不同病毒病原体的起源。”

研究小组发现,SARS-CoV-2与其亲属共享的一个较早的特征是位于刺突蛋白上的受体结合区域(RBD),它使病毒能够识别并结合人类细胞表面的受体。

MRC-University of Glasgow病毒研究中心计算病毒学教授David L. Robertson说:“这意味着其他能够感染人类的病毒正在中国的马蹄蝙蝠中传播。”

这些病毒能够从蝙蝠直接跳到人类身上吗?还是需要一种中间物种才能实现这一飞跃?罗伯逊说,对于SARS-CoV-2,其他研究小组错误地提出关键的进化变化发生在穿山甲身上。

“到目前为止,SARS-CoV-2的RBD序列只在少数穿山甲病毒中被发现,”Robertson说。此外,另一个被认为有助于SARS-CoV-2感染人类能力的关键特征——刺突蛋白中的多碱性切割位点插入——尚未在另一种SARS-CoV-2病毒的蝙蝠近亲中发现。然而,虽然穿山甲可能是促进SARS-CoV-2传播给人类的中间宿主,但没有证据表明穿山甲感染是蝙蝠病毒进入人类的必要条件。相反,我们的研究表明,SARS-CoV-2可能进化出了在人类和穿山甲上呼吸道复制的能力。”

该小组的结论是,为了防止未来的大流行,需要更好地对野生蝙蝠进行采样,并实施能够识别人类新病原体并实时做出反应的人类疾病监测系统。

罗伯逊说:“成功监测的关键是知道要寻找哪些病毒,并优先考虑那些容易感染人类的病毒。我们本应该对第二种SARS病毒有更充分的准备。”

Boni补充说:“我们对SARS-CoV-2最初爆发的反应太迟了,但这不会是我们最后一次冠状病毒大流行。当病例数仍在两位数时,需要建立一个更加全面和实时的监测系统来捕捉这样的病毒。”

论文作者:江晓伟,西交利物浦大学生物信息学讲师;香港大学公共卫生助理教授林灿玉;布莱尔·佩里,德克萨斯阿灵顿大学研究生;托德·卡斯托,德克萨斯阿灵顿大学生物学副教授;以及爱丁堡大学进化生物学研究所的分子进化教授安德鲁·兰博特。

本研究得到了欧洲研究委员会、医学研究委员会、法兰德斯研究基金会和中国国家自然科学基金的支持。

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://news.psu.edu/story/626880/2020/07/28/research/researchers-identify-evolutionary-origins-sars-cov-2