?й??
首 页
学术资源
学科服务
服务项目
联系我们
今天是:

公共卫生学术热点追踪

Plos Pathog.:病毒分类被忽视的根源

来源:2021-04-19

  物种分类单位(species taxa)是最适合衡量病毒多样性的分类单元,它们占所有病毒分类单位的70%以上。然而,根据GenBank条目的内容以及最近有关SARS-CoV-2分类的有关文献证明,物种分类单位是病毒研究中最容易被忽视的类群。为了纠正病毒研究中的这种差别对待,来自荷兰莱顿大学、俄罗斯罗蒙诺索夫莫斯科国立大学和英国布里斯托大学的研究人员建议将物种分类作为在有关病毒的出版物中传达病毒分类的首选。并认为,这是在生物学的这一基本水平上促进对包括病原体在内的多种病毒研究的关键步骤。呼吁将物种研究视为病毒学的主要主题,等同于生物学中对物种研究的定义。具体内容如下: 

  1.从病毒病原体到物种 

  众所周知,病毒是引起传染病的微小病原体。在病毒学中这种联系非常常见,最为突出的就是对病毒及其相关疾病的命名中。即使在以基因组表征为中心作用的情况下,病毒仍被视为与病原体的最初识别密切相关的且实际存在的物质。通常,病毒会被分成不同的基因型或血清型等亚型。当然也包括以病原体-中间体的方式命名的人类的主要病毒病原体,包括人流感病毒,人类免疫缺陷病毒(HIV)和丙型肝炎病毒(HCV)。然而,随着宏基因组学和转录组学研究的到来推动了当前病毒的发现。这些研究从相应自然且多样的随机抽样中将病毒鉴定为基因组序列,但这种定义通常与任何表型无关。定义为病原体的病毒与通过宏基因组学鉴定的病毒之间的不确定关系可以在基于物种概念的病毒分类法框架内得到最好的解决。 

  2.生物学和病毒学中的物种 

  物种是进化的单位,对相应分类单元的调查被用作对自然生物多样性丰富度的普查。然而,病毒学是唯一尚未完全接受生物学基本原理的学科。这在很大程度上是由于一个最根本且未解决的问题,就是病毒分类学在多大程度上将其物种分类与整个生物学研究的生物实体(物种)等同起来?是否因为在病毒学中的物种尚未进入生物学物种研究的主流。例如,在GenBank中,生物学利用各自的物种名称指定细胞器官的基因组序列。相反,病毒学的基因组序列通常在其病毒名称的上下文中指定。尽管列出了所有其他分类等级,但在GenBank用于描述病毒位置的分类层次结构中通常不定义病毒种类。NCBI上病毒种类的描述很容易找到,专门用于分类法。 

  例如在严重急性呼吸系统综合症冠状病毒2SARS-CoV-2)的分类中,尽管仅在一年前就发现了这种病毒,但是该病毒被冠状病毒科研究组(CSG)归类为SARS-CoV-2,是因为它在症状上属于已存在的严重急性呼吸系统综合症相关病毒。虽然这在一定程度上不符合标准分类的规范,但实际上SARS-CoV-2这个名字已经被国际社会广泛接受。虽然现在几乎每个人都知道SARS-CoV-2的归属,但许多研究人员选择不在他们的出版物中提及冠状病毒分类法。如果提及分类法,则通常粗略的指冠状病毒科,β-冠状病毒属或Sarbecovirus属。病毒分类学家将物种视为病毒分类学的基石。从本质上讲,这意味着病毒学的发展在很大程度上没有受益于生物学大前提下的物种这一概念,而物种概念是现代生物学的基础 

  3.病毒学物种:被忽视的根源 

  那么,为什么病毒学家在工作中不提及病毒种类呢?其中可能的原因包括:(1)对病毒作为一个有生命的生物实体的反对(需要寄居细胞才能存活);(2)病毒通常是物种分类的一小部分,尽管它们之间的差异可能很大,但以物种分类是否恰当存在疑问;3)物种分类名称与构成这些分类单元的病毒的名称之间的混淆。例如,HIV-1HIV-2分别容易被误认为是人类免疫缺陷病毒1和人类免疫缺陷病毒2。然而这是不正确的,正确的理解应该是1型人类免疫缺陷病毒和2型人类免疫缺陷病毒,而不是物种。在许多其他情况下,也可能会观察到类似的混乱机会,例如A-D流感病毒以及直到最近才将HCV的种改名为Hepacivirus C来解决此问题。但是无论如何,只有当研究人员认识到病毒物种的重要性并开始提及物种分类时,这种变化才会对病毒学产生真正的影响 

  4.病毒学物种:病毒学家与ICTV之间的合作 

  与其他生物实体的分类法相比,病毒分类法的发展受到理事机构--国际病毒分类委员会(ICTV)的唯一监督。该系统提供了一个框架,用于开发统一的病毒分类和分类法,即病毒分类法的发展仅与ICTV有关。进一步,如果人们观察一下实践中不同病毒家族的分类学是如何发展的就很容易看出来:这项责任主要由属于不同家族的病毒专家负责,他们共同组成了专门的研究组SG),例如上述的CSG。当前有超过100SG,并且在未来几年中,这个数量可能会急剧增加。但是,从目前对病毒的了解来讲,分类研究建议可以由任何研究者提出,但是由于SG在很大程度上彼此独立,并在其认为合适时发展其职权范围,因此这种模块化结构还需要更加具有灵活性。 

  5.病毒学物种:需求和利益 

  要推动该领域向前发展,必须将病毒分类学的发展转化为以病毒分类学为重点的研究。需要开展的研究包括通过系统地探测种内和种间水平的病毒的遗传相容性来进行物种的实验验证。探索的另一种途径是物种划分的计算分析,例如,不同病毒组之间序列不连续性的统计评估。只有在这种情况下,才能弄清楚为什么将HIV-1HIV-2分配给2个不同的物种,而SARS-CoVSARS-CoV-2是同一物种的2个毒株。通过在物种层面对病毒进行实证研究来解决这个问题,病毒学家将能够更好地理解分类学与生物学的关系,并了解其含义,包括病原体的起源。 

  6.集中研究病毒物种 

  将物种分类单位作为分类学的主要单位,在与病毒有关的出版物和其他文件中成为传播病毒分类学的首选是合乎逻辑的。这将为自然界中的病毒实体确定准确位置的第一步,但又是重要的一步。使用物种丰富度作为不同宿主(特别是人类)和生物群落中病毒多样性的标准,将是朝着这个方向迈出的又一步。尤为重要的是,这些努力也将促进在生物学物种水平上研究整个病毒的范围,这将是生物学上非常重要的一步。 

  在此,再一次呼吁所有病毒学家,无论是否对分类法感兴趣,都要反思物种分类法在其研究中的重要性,并率先在出版物和其他交流中提及它们 

  

   (来源:生命科学前沿) 

  原文出处:Gorbalenya AE, Siddell SG. Recognizing species as a new focus of virus research. PLoS Pathog. 2021 Mar 4;17(3):e1009318. doi: 10.1371/journal.ppat.1009318. PMID: 33662033; PMCID: PMC7932079. 

  链接:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33662033/