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SARS-CoV-2的进化:从动物到人类路径

作者: 时间:2020-06-11


        《Science Advances》最近发表了一篇文章,论述了SARS-CoV-2病毒的起源:可能在一系列动物宿主身上通过重组和强净化选择,才获得了感染人类细胞的能力。


杜克大学、洛斯阿拉莫斯国家实验室、得克萨斯大学埃尔帕索分校和纽约大学的研究人员进行了基因分析,认为穿山甲可能是SARS-CoV-2的中间宿主,但是感染人类的能力是通过交换一种冠状病毒的关键基因片段获得的。





        研究人员报告说,病毒从一个物种到另一个物种的跳跃是通过改变其遗传物质与宿主细胞结合能力的结果。以此类推,就好像病毒重组了密钥,使其能够打开其他宿主细胞的门。就SARS-CoV-2而言,“关键”是在病毒表面发现的一种spike蛋白。冠状病毒利用这种蛋白质附着在细胞上并感染细胞。


        “它很像当初的非典,从蝙蝠跳到灵猫,或者像MERS,从蝙蝠跳到骆驼,再跳到人类,这种流行性冠状病毒的前身在其遗传物质上经历了进化变化,使其最终感染人类,”杜克大学医学院传染病教研室医学教授Feng Gao说。5月29日,他们的文章在《Science Advances》杂志上在线发表。


Gao说,追踪病毒的进化途径将有助于阻止病毒引起的未来大流行病,并可能指导疫苗研究。


穿山甲是否是新冠病毒的中间宿主?研究结论不一



        研究人员发现,典型的穿山甲冠状病毒与SARS-CoV-2的差异太大,无法直接导致人类大流行。


然而,它们确实包含一个受体结合位点,这是与细胞膜结合所必需的spike蛋白的一部分,对人类感染很重要。这种结合位点使其能够附着在人体呼吸和肠上皮细胞、内皮细胞和肾细胞等丰富的细胞表面蛋白上。


蝙蝠中的病毒祖先是与SARS-CoV-2关系最为密切的冠状病毒,但其结合位点却有很大的不同,本身不能有效地感染人类细胞。



        SARS-CoV-2似乎是蝙蝠病毒和穿山甲病毒的杂交,以获得人类感染所必需的“关键”受体结合位点。



    “在感染人类、蝙蝠和穿山甲的不同冠状病毒中,有一些区域的氨基酸序列具有非常高的相似性,这表明这些病毒在相似的宿主选择下,可能使SARS-CoV-2的祖先能够轻易地从这些动物跳到人身上,”杜克大学的Xiaojun Li说。



     “之前已经有人报道过穿山甲的冠状病毒序列,但是,科学界对于它们是否在SARS-CoV-2的进化中起到了作用仍存在分歧,”研究的共同负责人、洛斯阿拉莫斯国家实验室的工作人员科学家lena Giorgi说。



Giorgi说:“在我们的研究中,我们证明了SARS-CoV-2确实有着丰富的进化史,其中包括蝙蝠和穿山甲冠状病毒之间的遗传物质在获得跳到人类身上的能力之前的重新洗牌。”



原文检索:Emergence of SARS-CoV-2 through recombination and strong purifying selection


(生物通:伍松


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