美英澳科学家研究结果:SARS-CoV-2不是实验室构建 |
送交者: 清泉石 2020年02月19日19:52:49 于 [天下论坛] 发送悄悄话 |
http://virological.org/t/the-proximal-origin-of-sars-cov-2/398SARS-CoV-2的近期起源(BY Google translate) 克里斯蒂安·安德森(Kristian G.Andersen)1,2 *,安德鲁·朗巴特(Andrew Rambaut)3,伊恩·利普金(W.Ian Lipkin)4,爱德华·霍姆斯(Edward C.Holmes)5和罗伯特·F·加里(Robert F.Garry)6,7 1美国斯克里普斯研究所(Scripps Research Institute)免疫学和微生物学系,美国加利福尼亚州92037。 2Scripps Research Translational Institute,拉荷亚,CA 92037,美国。 3英国爱丁堡爱丁堡大学进化生物学研究所。 4美国纽约哥伦比亚大学梅尔曼公共卫生学院感染与免疫中心。 5澳大利亚悉尼大学生命与环境科学学院和医学学院玛丽·巴希尔传染病与生物安全研究所。 6杜兰大学医学院,美国路易斯安那州新奥尔良微生物学和免疫学系。 7 Zalgen Labs,LCC,美国马里兰州日耳曼敦。 *通讯作者: 克里斯蒂安·安德森(Kristian G.Andersen),免疫学和微生物学系, 斯克里普斯研究所,拉荷亚,CA 92037,美国。 自中国湖北省武汉市首次报道新型肺炎(COVID-19)以来,关于致病性病毒SARS-CoV-2的起源一直存在大量讨论和不确定性。现在,SARS-CoV-2感染在中国非常普遍,每个省都有病例。截至2020年2月14日,已经确诊了64,473起此类病例,其中1,384人死于该病毒。由于报告的轻度和无症状病例有限,这些官方病例数可能被低估了,并且该病毒显然能够有效地进行人与人之间的传播。基于可能传播到医疗体系较弱的国家,世界卫生组织宣布COVID-19疫情为国际关注的突发公共卫生事件(PHEIC)。目前尚无针对该疾病的疫苗或特异性疗法。 SARS-CoV-2是已知感染人类的??冠状病毒科的第七名成员。其中三种病毒,SARS CoV-1,MERS和SARS-CoV-2,可以引起严重的疾病。四,HKU1,NL63,OC43和229E与轻度呼吸道症状有关。本文中,我们回顾了从可用基??因组序列数据的比较分析中可以推断出SARS-CoV-2的起源和早期进化的方法。特别是,我们提供了有关SARS-CoV-2基因组中显着特征的观点,并讨论了可能出现这些特征的场景。重要的是,该分析提供了证据,表明SARS-CoV-2不是实验室构建物也不是有意操纵的病毒。 下文描述的α-和β-冠状病毒(Coronaviridae家族)的基因组比较确定了SARS-CoV-2基因组的两个显着特征:(i)基于结构模型和早期生化实验,SARS-CoV-2似乎针对与人ACE2受体结合; (ii)SARS-CoV-2的高度可变的穗状蛋白(S)通过插入十二个核苷酸在S1和S2边界具有一个多碱基(弗林蛋白酶)切割位点。另外,该事件导致在多碱基切割位点附近获得了三个预测的O-连接的聚糖。 SARS-CoV-2受体结合结构域的突变 SARS-CoV-2 S蛋白中第486位残基的苯丙氨酸(F)对应于SARS-CoV Urbani菌株中的L472。值得注意的是,在SARS-CoV细胞培养实验中,L472突变为苯丙氨酸(L472F)5,据预测,苯丙氨酸对于SARS-CoV RBD与人ACE2受体6的结合是最佳的。然而,蝙蝠的几个SARS样冠状病毒中也存在此位置的苯丙氨酸(图1a)。尽管这些分析表明SARS-CoV-2可能能够以高亲和力结合人ACE2受体,但相互作用并不被认为是最佳的。此外,SARS-CoV-2的RBD中的几个关键残基与先前描述的最适合人ACE2受体结合的残基不同6。与这些计算预测相反,最近的结合研究表明,SARS-CoV-2 多元切割位点和O-连接聚糖 尽管尚不清楚SARS-CoV-2中多碱基切割位点的功能后果,但SARS-CoV的实验表明,在S1 / S2交界处改造这样的位点可增强细胞-细胞融合,但不会影响病毒的进入10。多元裂解位点允许弗林蛋白酶和其他蛋白酶有效裂解,并且可以在选择快速复制和传播病毒的条件下(例如高密度鸡群)在禽流感病毒血凝素(HA)蛋白的两个亚基的连接处获得)。 HA在细胞-细胞融合和病毒进入中的功能与冠状病毒S蛋白相似。通过插入或重组获得HA中的多元切割位点,可将低致病性禽流感病毒转化为高致病性形式11-13。在细胞培养物中或动物反复传代后,还观察到流感病毒HA获得了多价切割位点14,15。同样,无毒的新城疫病毒分离株在鸡的连续传代过程中通过在融合蛋白亚基的交界处逐渐获得一个多价裂解位点而成为高致病性16。三种预测的O-连接聚糖的潜在功能尚不清楚,但是它们可以产生一个“粘蛋白样结构域”,该结构域可以屏蔽SARS-CoV-2穗蛋白上的潜在表位或关键残基。需要进行生化分析或结构研究,以确定是否利用了预测的O-连接的聚糖位点。
SARS-CoV-2起源的理论 在动物宿主中进行选择 对人类的隐秘适应 到目前为止,所有测序的SARS-CoV-2基因组都具有很好的适应性RBD和多碱基切割位点,因此是从具有这些特征的共同祖先获得的。穿山甲中存在一种与SARS-CoV-2中非常相似的RBD,这意味着即使我们还没有确切的非人类祖细胞病毒,它也可能已经存在于跳跃到人类的病毒中。 。这使得多价切割位点插入发生在人与人之间的传播过程中。以甲型流感病毒HA基因为例,需要特定的插入或重组事件才能使SARS-CoV-2成为流行病原体。 使用当前可用的基因组序列数据估算SARS-CoV-2的最新共同祖先(tMRCA)的时间,表明病毒在2019年11月下旬至12月上旬出现,20,21与最早的回顾性确诊病例一致。因此,这种情况假定在最初的人畜共患病转移事件与多碱基切割位点的获取之间存在一段无法识别的人类传播时期。如果以前有许多人畜共患病事件在很长一段时间内产生人与人之间传播的短链(所谓的“口吃链”),则可能会有足够的机会。这基本上是阿拉伯半岛MERS-CoV的情况,其中所有人类病例都是病毒从单峰骆驼反复跳出的结果,产生了单个感染或传播的短链最终得以解决。迄今为止,在过去8年中发生了2499例病例之后,还没有出现人类适应症,这使MERS-CoV不能在人群中扎根。 我们如何测试SARS-CoV-2的秘密传播是否能使人类适应?储存血清样品的基因组学研究可能会提供重要信息,但鉴于病毒血症的时间相对较短,因此可能无法在历史样品中检测到低水平的SARS-CoV-2循环。回顾性血清学研究可能会提供参考,并且已经进行了一些此类研究。有人发现动物进口贸易商对冠状病毒的血清阳性率为13%,而另一人指出,中国南方一个村庄的居民中有3%对这些病毒呈血清阳性24。有趣的是,武汉的200名居民没有显示冠状病毒的血清反应活性。然而,至关重要的是,这些研究无法区分阳性血清反应是由于先前感染SARS-CoV-1还是-2。应该进行进一步的回顾性血清学研究,以确定先前人类在不同地理区域接触过β-冠状病毒的程度,尤其是使用可以区分多种β-冠状病毒的测定方法。 通过时的选择 结论 此处描述的基因组特征可以部分解释SARS-CoV-2在人类中的传染性和传播性。尽管基因组证据不支持SARS-CoV-2是实验室构建体的观点,但目前尚无法证明或否认本文所述的其起源的其他理论,并且尚不清楚未来的数据是否会帮助解决此问题。确定直接的非人类动物来源并从中获得病毒序列将是揭示病毒起源的最确定的方法。此外,获得有关该病毒的更多遗传和功能数据将是有帮助的,包括受体结合以及多碱基切割位点和预测的O-连接聚糖作用的实验研究。同样,对SARS-CoV-2潜在中间宿主的鉴定以及包括与武汉市场无关的早期病例的测序也将具有很高的信息意义。不管SARS-CoV-2的起源如何,对人类和其他动物进行肺炎的持续监测显然至关重要。 致谢 |
|
|
|
|
实用资讯 | |
|
|
一周点击热帖 | 更多>> |
|
|
一周回复热帖 |
|
|
历史上的今天:回复热帖 |
2019: | 五步走向经济崩盘 | |
2019: | 美国的病根在哪里? | |
2018: | 毛主席的教育观就一句话,文人治国狗屁 | |
2018: | 转帖 如果没有苏援,解放战争会怎么样 | |
2017: | Robert:思想与主义 | |
2017: | 南海: 中西文明冲突的焦点和火药桶 | |
2016: | 伊萍:从梁警官被判罪谈美国法律的种族 | |
2016: | 黑人议员及死者家属都一致要求重审重判 | |
2015: | 穷人该怎么办? | |
2015: | 历史回眸:推翻大清是中华民族的悲剧, | |