Cell Host ＆ Microbe：比较新冠病毒、SARS与MERS
2020-02-25 生物技术君 中国生物技术网
近日，发表在《Cell Host ＆ Microbe》上的一项研究中，研究人员分析了三种新型冠状病毒（SARS-CoV-2）基因组，并确定了与其他病毒基因组包括SARS（SARS-CoV）和MERS（MERS-CoV）冠状病毒的差异和相似性。
近日，发表在《Cell Host ＆ Microbe》上的一项研究中，研究人员分析了三种新型冠状病毒（SARS-CoV-2）基因组，并确定了与其他病毒基因组包括SARS（SARS-CoV）和MERS（MERS-CoV）冠状病毒的差异和相似性。
美国东卡罗来纳州立大学的生物学家Rachel Roper说：“了解病毒基因组和蛋白质信息非常有帮助，它或许能使我们了解是什么样的差异能让这种病毒在人类中具有如此强的毒性和传播性。” Rachel Rope团队曾在2003年参与了SARS冠状病毒的首次分析和测序，但未参与这次的研究。
截至到上个月下旬，六家实验室发布了14个SARS-CoV-2基因组序列。研究人员可以通过Genbank或GISAID获取这些数据。一些研究团队已经完成了初步的系统发生分析和注释，这项研究首次对基因组进行了深入分析。
在该研究中，中国医学科学院北京协和医学院基础医学研究所系统医学中心的计算生物学教授Taijiao Jiang和同事分析了SARS-CoV-2的三个基因组。病毒样品来自12月30日和1月1日由中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所。测序结果可通过GISAID获取。研究人员将SARS-CoV-2的基因组与蝙蝠SARS样冠状病毒、人SARS-CoV和人MERS-CoV进行了比较。
研究人员发现，在三个SARS-CoV-2基因组中只有五个核苷酸差异（基因组总共约有29800个核苷酸）。他们还鉴定了14个开放阅读框，并预测它们能编码27种蛋白质，包括4种结构蛋白和8种辅助蛋白。先前的冠状病毒研究表明，辅助蛋白可能介导宿主对病毒的反应，从而影响致病性，并可能构成病毒颗粒的一部分。
由于研究人员仅在基因组之间发现了五个核苷酸差异，因此病毒之间不太可能有能影响其致病性或传播性的重大变化。从事冠状病毒复制和致病机制研究的美国堪萨斯大学生物学家Anthony Fehr说：“但实际上只需要一个变化。” 他并未参与这项工作。他补充说：“这些核苷酸差异是否对病毒功能有意义，需要在将来给予关注。”
Jiang和同事指出了SARS-CoV和SARS-CoV-2氨基酸序列的差异。 例如，新病毒中不存在一种名为8a的SARS-CoV辅助蛋白，其他辅助蛋白的长度也各不相同。在SARS-CoV-2中，8b比SARS-CoV长37个氨基酸，而3b短132个氨基酸。
Fehr解释说：“所有冠状病毒之间的结构蛋白都是高度一致的，而辅助蛋白通常是每种特定冠状病毒所特有的。氨基酸序列表明了这种病毒与SARS样冠状病毒关联，但与SARS-CoV的关系稍远。”
研究人员确定，SARS-CoV-2与蝙蝠SARS样冠状病毒关系最为密切，而与MERS-Cov的关系较远。他们发现，SARS-CoV-2的一些蛋白质与蝙蝠SARS样冠状病毒的蛋白质更相似，但辅助蛋白3a和8b与SARS-CoV最相似。他们仍未找到所有蛋白质与新型冠状病毒的蛋白质最为相似的蝙蝠SARS样冠状病毒。
Jiang说：“我们对SARS-CoV-2基因组数据与其他冠状病毒的分析清楚地表明，尽管这种新型病毒与SARS病毒具有高度的序列相似性，但它们属于不同的系统分支，并且都来源于分离自蝙蝠的SARS样病毒。”
在该论文中，作者承认，鉴于对SARS-CoV-2的了解有限，因此很难推断他们在SARS-CoV-2与SARS和SARS样冠状病毒之间发现的380个氨基酸替代功能的重要性。Jiang认为，这个问题，以及弄清SARS-CoV-2在进入人体内的短时间内如何发生突变和适应，将是未来研究的重点。
Roper 说：“我们都想知道这种病毒是从哪儿来的，并且从新序列以及已知的冠状病毒序列中看到，它很可能是许多不同已知冠状病毒的重组体。这一发现可以帮助研究人员了解冠状病毒如何进入人体。在过去17年中，SARS-CoV-2是第三个这样做的病毒。这种情况可能会继续发生，因此我们对这些知识了解得越多越好。”
Roper 说：“作者谈论到病毒最终传递给了人类，但我们不知道这否是病毒的最终跳跃。它还可以传播给其它动物，然后传播回人类。我们能够控制和阻止SARS的原因在于它没有感染其他动物。希望这种情况不会发生，但我们不应该认为病毒传播给人类后就会停止。”
原始出处：
Aiping Wu ，et al. Genome Composition and Divergence of the Novel Coronavirus (2019-nCoV) Originating in China.Cell Host ＆ Microbe. DOI：10.1016/j.chom.2020.02.001
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