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《细胞》:中外团队合作揭示新冠病毒以及相关病毒的进化起源

复制近日,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《细胞》在线发表题为《Identification of novel bat coronaviruses sheds light on the evolutionary origins of SARS-CoV-2 and related viruses》的研究结果,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。

复制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。

复制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。

复制到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。

复制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。

复制最近,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。

复制该研究描述了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。

复制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。

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