的COVID-19爆发由于病毒的传播SARS-CoV-2是自然进化的产物,科学家们在一块对应发表在结束自然医学。
SARS-CoV-2病毒导致COVID-19首次报告给世界卫生组织对2019年的后半部分。自那时起,已经有很多讨论,辩论和理论在冠状病毒的起源。它来自哪里?
最初的爆发后不久,中国科学家努力SARS-CoV-2的基因组序列。他们成功的壮举使数据在全球范围内的研究人员。现在,合作研究团队分析了序列探索SARS-CoV-2的进化,专注于几个不同的病毒的特性如峰值蛋白质(蛋白质)。
他们的结论?SARS-CoV-2是不工程化。“通过比较现有已知的冠状病毒株的基因组序列数据,我们可以坚定地确定SARS-CoV-2是通过自然过程,”克里斯蒂安·安德森说,博士,免疫学和微生物学的副教授斯克里普斯研究和相应的作者在纸上。
SARS-CoV-2截然不同的特性
安徒生等决定专注于年代SARS-CoV-2的蛋白质。为读者不熟悉,S蛋白是一个“多功能分子机器”,促进冠状病毒进入宿主细胞。学习更多关于这种分子机制可以增强两种方法来理解传播病毒,以及努力治疗它。
研究小组分析了S蛋白的基因蓝图,关注两个元素:受体结合域(RBD)和裂解位点。研究人员使用隐喻来解释这两个网站的重要性:RBD本质上是一个“钩”,掌握到宿主细胞,而裂解位点可以比作一个开罐器,打开宿主细胞,允许进入和随后的感染。
通过分析,安德森和他的同事们发现,RBD元素S蛋白的进化非常具体的目标受体称为血管紧张素转换酶2,或ACE2。在正常生理条件下这种受体参与血压调节和表达在肾脏和心脏的血管内皮细胞,主要是。科学家们发现SARS-CoV-2所以有效的绑定ACE2,它必须是自然选择的结果。
流行铅威康信托基金会,乔西戈尔丁博士说,这些发现“至关重要的把一个以证据为基础的视图的谣言已经流传关于病毒的来源(SARS-CoV-2)导致COVID-19。”
除了ACE2 S蛋白的特定的绑定,一个特性的分子结构SARS-CoV-2也解释它的起源。SARS-CoV-2不同的支柱大幅从已知的冠状病毒。事实上,这主要与相关病毒中发现蝙蝠和穿山甲。
多元裂解位点在两个子单元的结S蛋白的存在,和这个网站使乳沟的蛋白质称为furin和其他蛋白酶,涉及确定病毒的传染性和宿主范围。脯氨酸,氨基酸,用于蛋白质的生物合成,同时插入这个网站;这是随后侧面裂解位点预测。在论文中,研究人员注意到:“多元乳沟网站尚未观察到相关的血统B betacoronaviruses,尽管其他人类betacoronaviruses,包括HKU1(血统),这些网站和预测O-linked glycans13。鉴于遗传变异水平上升,很可能SARS-CoV-2-like病毒具有部分或全部的多元乳沟网站将在其他物种的发现。”“These two features of the virus, the mutations in the RBD portion of the spike protein and its distinct backbone, rules out laboratory manipulation as a potential origin for SARS-CoV-2” said Andersen.
那么,SARS-CoV-2是从哪里来的?
一个场景是,SARS-CoV-2通过自然选择进化到当前的形式在一个非人类的生物然后上升到人类。前面的非典和即暴发发生在这种方式,即人类感染病毒后暴露在果子狸SARS疫情和骆驼即爆发。非人类宿主的实例提出SARS-CoV-2是蝙蝠。
如果这个理论是正确的,这将意味着S蛋白的两个特色,RBD部分和裂解位点,将会进化到他们当前的形式之前进入人类。科学家们说,在这种情况下,疫情很可能就出现了像SARS-CoV-2人类被感染。为什么?致病性的病毒将拥有所需要的特性,能够轻易人与人之间的传播。
场景两个假设的非致病性的版本SARS-CoV-2跳直接从人类的动物宿主,随后演变成人类宿主内当前的致病性。有些病毒感染穿山甲(通常发现在亚洲和非洲)拥有一个RBD SARS-CoV-2结构相似,所以这是可能的。
这项研究的作者安德鲁·兰姆伯特爱丁堡大学说,在这一点上,很难区分这两种不同的场景。
参考:安徒生et al。(2020)。近端SARS-CoV-2起源。自然医学。DOI:https://doi.org/10.1038/s41591 - 020 - 0820 - 9。
