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Cell重磅 |史卫峰等团队揭示了 SARS-CoV-2 和相关病毒的进化起源,蝙蝠?还是...
2021年6月9日,山东第一医科大学/山东省医学科学院史卫峰,悉尼大学Edward C. Holmes及中国科学院西双版纳热带植物园Alice Catherine Hughes共同通讯在Cell 在线发表题为“Identification of novel bat coronaviruses sheds light on the evolutionary origins of SARS-CoV-2 and related viruses”的研究论文,该研究描述了 2019 年 5 月至 2020 年 11 月期间从中国云南省一个小地理区域收集的 411 个蝙蝠样本的元转录组学研究。该研究确定了 24 个全长冠状病毒基因组,包括四个新型 SARS-CoV-2 相关和三个SARS-CoV 相关病毒。
Rhinolophus pusillus 病毒 RpYN06 在大部分基因组中是 SARS-CoV-2 的近亲,尽管它具有更多样化的刺突基因。其他三种与 SARS-CoV-2 相关的冠状病毒携带一个基因上独特的刺突基因,该基因可以在体外与 hACE2 受体弱结合。生态模型预测了多达 23 种Rhinolophus蝙蝠物种的共存,最大的连续热点从老挝南部和越南延伸到中国南部。该研究强调了蝙蝠冠状病毒在当地范围内的显著多样性,包括 SARS-CoV-2 和 SARS-CoV 的近亲。
人类中的大多数病毒病原体都源自人畜共患,由偶然(例如冠状病毒、埃博拉病毒)或频繁(例如禽流感 A 病毒)的动物溢出感染引起。蝙蝠(手足目)是仅次于啮齿类动物的第二大哺乳动物目,目前包括约 1420 个物种,约占所有命名哺乳动物物种的 22%。蝙蝠是众所周知的多种病毒的宿主,这些病毒会导致人类严重疾病,并且与亨德拉病毒、马尔堡病毒、埃博拉病毒以及最显著的冠状病毒的外溢有关。 除了蝙蝠和人类,冠状病毒还可以感染多种家养和野生动物,包括猪、牛、小鼠、猫、狗、鸡、鹿和刺猬。
到 2020 年,已知的人类冠状病毒 (HCoV) 有7种:HCoV-229E、HCoV-OC43、SARS-CoV、SARS-CoV-2、HCoV-NL63、HCoV-HKU1 和中东呼吸道冠状病毒 (MERS-CoV)。 已知 HCoV-229E、HCoV-NL63、SARS-CoV 和 MERS-CoV 具有人畜共患病起源,蝙蝠可能是重要的宿主,尽管有时在人类中出现后通过所谓的“中间”宿主(如 SARS -CoV 的果子狸和MERS-CoV 的单峰骆驼)。同样,有人提出啮齿动物可能是 HCoV-OC43 和 HCoV-HKU1 的天然宿主,牛可能是 HCoV-OC43 的中间宿主。
回顾性基因组测序和持续采样相结合,然后在野生动物中鉴定了与 SARS-CoV-2 相关的冠状病毒。其中包括:(i)蝙蝠(Rhinolophus affinis)病毒 RaTG13,它在整个病毒基因组中与 SARS-CoV-2 具有最大的序列同一性;(ii) 蝙蝠 (R. malayanus) 衍生的冠状病毒 RmYN02,它是长 ORF1ab 基因中与 SARS-CoV-2 最接近的亲属,并且在刺突基因的 S1/S2 切割位点包含类似的核苷酸插入;(iii) 来自马来亚穿山甲(Manis javanica)的病毒,包括两个谱系;(iv) 来自在日本采样的蝙蝠 (R.cornutus) 中距离更远的 SARS-CoV-2 相关冠状病毒。
文章模式图(图源: Cell )
最近,在 2010 年从柬埔寨采样的 R.shashali 蝙蝠中描述了两种新型 β冠状病毒(STT182 和 STT200),它们与 SARS-CoV-2 中观察到的六个关键 RBD 位点中的五个具有 92.6% 的核苷酸同一性。此外,最近发现了一种于 2020 年 6 月从泰国分离的新型蝙蝠(R. acuminatus)冠状病毒(RacCS203),发现与 RmYN02 密切相关。总的来说,这些研究表明,亚洲广大地区的蝙蝠携带与 SARS-CoV-2 密切相关的冠状病毒,并且这些病毒的系统发育和基因组多样性可能被低估了。在此,该研究报告了来自中国云南省的其他蝙蝠冠状病毒的发现,它们揭示了这些病毒更多的多样性和复杂的进化历史,包括跨物种传播和基因组重组。
该研究描述了 2019 年 5 月至 2020 年 11 月期间从中国云南省一个小地理区域收集的 411 个蝙蝠样本的元转录组学研究。该研究确定了 24 个全长冠状病毒基因组,包括四个新型 SARS-CoV-2 相关和三个SARS-CoV 相关病毒。
Rhinolophus pusillus 病毒 RpYN06 在大部分基因组中是 SARS-CoV-2 的近亲,尽管它具有更多样化的刺突基因。其他三种与 SARS-CoV-2 相关的冠状病毒携带一个基因上独特的刺突基因,该基因可以在体外与 hACE2 受体弱结合。生态模型预测了多达 23 种Rhinolophus蝙蝠物种的共存,最大的连续热点从老挝南部和越南延伸到中国南部。该研究强调了蝙蝠冠状病毒在当地范围内的显著多样性,包括 SARS-CoV-2 和 SARS-CoV 的近亲。
(来源:生命科学前沿)
原文出处:Hong Zhou, Jingkai Ji, Xing Chen, et al. Identification of novel bat coronaviruses sheds light on the evolutionary origins of SARS-CoV-2 and related viruses[J].Cell. June 09, 2021.
链接:https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(21)00709-1#%20