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新冠病毒酶切位点可能的起源之一

20202047 Gosick

来自于:https://virological.org/t/the-sarbecovirus-origin-of-sars-cov-2-s-furin-cleavage-site/536

作者:Spyros Lytras, Oscar A. MacLean, David L. Robertson

MRC-University of Glasgow Centre for Virus Research, Scotland, UK.

对SARS-CoV-2(这次的新冠病毒)进行测序很大程度上帮助了我们理解和控制COVID-19流行,在比较基因组学和分子流行病学的意义上。但是,因为和这个病毒非人类宿主且亲缘较近的冠状病毒样品数量有限,对于这个病毒某些基因片段的起源还尚未有确定的答案,特别是一个位于病毒棘刺开放阅读框架的弗林蛋白酶切位点,引来了无数关注。这个位点在目前已知的所有乙型冠状病毒中均不存在。

William Gallaher对于这个位点起源的鉴定做出了最主要的贡献。他们认为可能是来自于SARS-CoV-2的近期祖先和一个未知的乙型冠状病毒的重组(来自于复制模板选择错误)。他们这个假说的根据是SARS-CoV-2插入的寡聚序列与另一个蝙蝠冠状病毒HKU9-1下游序列之间的相似性。这个重组事件真的在SARS-CoV-2系谱演化中发生了吗?在研究SARS-CoV-2和一个新测出的RmYN02基因序列 (https://dx.doi.org/10.1016%2Fj.cub.2020.05.023,俺大概看了一下是一些从云南搞到的蝙蝠病毒样品)之间的相似性时,我们发现了一个之前忽略的与弗林蛋白酶切位点相似的基因片段。这个发现提供了一个重组事件可能的来源的线索。

  • RmYN02序列重组区域

RmYN02,虽然是一个重组病毒(注:重组也可以指非人工的,自然发生的基因重组),但是就目前已知的来看,它的大部分序列是和SARS-CoV-2亲缘关系最近的。共同祖先估计于上世纪70年代。有趣的是,RmYN02基因组序列中很长的一段,即开放阅读框架的前半部分,应该来自于一个目前未知的重组事件(我们给它命名为进化支X)。这个重组区域的一部分是对应的SARS-CoV-2弗林蛋白酶切位点之所在。考虑到RmYN02 和SARS-CoV-2有着共同的祖先,而且有充足的证据表明RmYN02 和一个位于进化支X上的未知的病毒发生了重组,这些病毒一定是在同一地点的蝙蝠身上同时存在,而且偶然间感染了同一个体(蝙蝠?)

当对齐RmYN02和SARS-CoV-2的弗林蛋白酶切位点区域时,大部分算法会将(只在SARS-CoV-2序列中存在的)弗林蛋白酶切位点当作插入的序列。但是,RmYN02序列(AACTCACCTGCAGCG)和SARS-CoV-2弗林蛋白酶切位点有显著的核苷酸序列同一性。鉴于未知的进化支X病毒与SARS-CoV-2的姊妹RmYN02发生了重组,我们怀疑这个弗林蛋白酶切位点是未知的进化支X病毒的共同感染同一个体时重组插入的。这个假说暗示了酶切位点可能是来自于蝙蝠宿主的共同感染事件,尽管我们依然不能排除这个共同感染的宿主是其它中间宿主甚至是人类的可能性。

一大堆这个插入的分子机制分析。。。不翻了睡大觉!

References

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  1. 爱狗却养猫 饭丝
    爱狗却养猫  

    文科生看得头晕……是说这个特殊酶切位点可能的起源之一是蝙蝠或其他宿主身上同时存在两个病毒,于是发生了重组?

  2. 20202047 Gosick
    20202047  
  3. 狼狼醬 耶渣
    狼狼醬   私信可以,但我保留你亂罵的時候公開私信的權利。不算好的基督徒,深信左右都是膠的港獨。

    問題是雲南和武漢的距離有點遠……一種雲南的病毒和另一種不知名的病毒同時出現在同一顆細胞裡,然後在武漢爆發有點困難耶。不過野味市場……嗯,沒事了。

    那問題是,人工合成的病毒的手法至簡單的好像也是兩種病毒感染同一顆細胞……有差嗎?

  4. 20202047 Gosick
    20202047  

    @Wolfychan #100435

    我和这个专业的人也讨论过这个问题。现在看起来比较可靠的说法是穿山甲作为中间宿主(当然这个也没有定论还是处于争议中)。东南亚那边穿山甲贸易非常泛滥,又离云南不远,感觉可能是个重组发生的地方。至于最后怎么去了武汉,那就不清楚了。。。

    [那問題是,人工合成的病毒的手法至簡單的好像也是兩種病毒感染同一顆細胞……有差嗎?]

    这论坛上有其它帖子讨论这个问题了,猜想是现在这个病毒基因的某些片段看起来像是得免疫系统参与才能形成,也就是说实验室里常用的in vitro方法不太可能。//当然,也有in vivo培养的,还是不能完全否认人工的可能性(但难度非常高,因为病毒突变速率也不是那么快的)。