《Nature:新研究发现9种新的冠状病毒》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心—领域情报网
  • 编译者: hujm
  • 发布时间:2022-02-20
  • 在一项新的研究中,来自加拿大、法国、俄罗斯、西班牙、美国和德国的研究人员重新分析了所有公开的RNA测序数据,发现了比以前已知的RNA病毒多出近10倍的病毒,包括在一些意想不到的地方发现的几种新的冠状病毒。这个全球规模的RNA病毒数据库可以帮助快速识别病毒外溢到人类,以及那些影响牲畜、作物和濒危物种的病毒。相关研究结果于2022年1月26日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“Petabase-scale sequence alignment catalyses viral discovery”。论文通讯作者为加拿大独立研究员Artem Babaian博士。

    Babaian博士是Serratus项目合作的幕后推手。Babaian说,与云创新中心(加拿大英属哥伦比亚大学和亚马逊网络服务之间的公共/私人合作)合作,Serratus项目能够在亚马逊网络服务上建立一台“极其强大”的超级计算机,其功率相当于22500个CPU。

    这台超级计算机读取了来自世界各地570万个生物样本的2000万GB(gigabyte, 千兆字节)的公开基因序列数据,寻找表明存在RNA病毒的特定基因。这些样本已经收集了13年,并在世界研究界内自由分享,包括从冰芯样本到动物粪便的一切样本。

    Serratus项目的研究人员发现了132000种RNA病毒(以前只知道15000种)和9种新的冠状病毒。Babaian估计,如果没有云创新中心和亚马逊网络服务,传统的超级计算机需要花费一年多的时间和几十万美元来完成这项分析所需的2000年的CPU时间。Serratus项目在11天内花费24000美元完成了这一任务。

    Babaian说,“我们正在进入一个了解自然界中病毒的遗传和空间多样性的新时代,以及各种各样的动物如何与这些病毒接触。我们希望是如果像SARS-CoV-2---导致COVID-19的冠状病毒---之类的病毒再次出现,我们不会措手不及。这些病毒可以更容易地被识别,并且可以更快地找到它们的天然病毒库。真正的目标是这些感染被及早识别,以至于它们永远不会成为大流行病。如果一名病人出现不明原因的发烧,一旦对血液进行测序,你如今可以将人类中的未知病毒与现有病毒的更大数据库联系起来。例如,如果一名病人在圣路易斯市出现了来源不明的病毒感染,你如今可以在大约两分钟内通过这种数据库进行搜索,并将这种病毒与例如2012年在撒哈拉以南非洲取样的一只骆驼联系起来。”

    32岁的Babaian之前一直在加拿大英属哥伦比亚省癌症研究中心进行癌症基因研究,当COVID-19大流行病发生时,他转换了研究方向。Babaian说,这项新的研究是作为一个“有趣的副业”开始的,始于2020年3月3日,当时他和他的登山伙伴朋友---英属哥伦比亚大学工程系学生Jeff Taylor---“在一张餐巾纸的背面”勾勒出了这个想法。他指出,“我应该保留那张餐巾纸。”

    Babaian不久后向英属哥伦比亚大学的云创新中心(Cloud Innovation Centre)寻求帮助。Serratus项目,以英属哥伦比亚省Tantalus山脉的Serratus山命名,他和Taylor在2020年的一次攀登中看到了这座山,于是发起了这个项目。

    Babaian回忆说,当第一批研究结果开始在他的笔记本电脑上闪现时,他正坐在他妻子的护理椅上,这表明Serratus项目不仅在工作,而且以几乎难以理解的速度产生数据。

    他说,“这可能是我生命中最激动人心的科学时期。有两种类型的乐趣。第一类是微笑和开玩笑。第二类是当你在做这件事的时候很痛苦,但记忆却很闪亮,就像攀岩。在许多方面,Serratus项目是第二类乐趣。你只需要相信它会成功。”

    Babaian说,如果没有英属哥伦比亚大学云创新中心的支持,他不可能完成这项研究。他说,“云创新中心确实在那里为我们打开了大门。我们有一个想法,他们从他们的网络中带来了专家,使其成为现实。如今,全球社会可以从所有这些以前未被利用的研究中受益。”

    英属哥伦比亚大学云创新中心主任Marianne Schroeder说,“Babaian带着一个创新的愿景找到了我们。英属哥伦比亚大学云创新中心的力量在于,我们将英属哥伦比亚大学的内部创新和技术团队与亚马逊网络服务的团队配对。我们非常荣幸能够支持这一愿景的实现;协助为复杂问题找到技术解决方案是我们的工作。”

    参考资料:

    Robert C. Edgar et al. Petabase-scale sequence alignment catalyses viral discovery. Nature, 2022, doi:10.1038/s41586-021-04332-2.

  • 原文来源:https://news.bioon.com/article/6795350.html
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    • 2022年1月31日讯/生物谷BIOON/---在一项新的研究中,来自加拿大、法国、俄罗斯、西班牙、美国和德国的研究人员重新分析了所有公开的RNA测序数据,发现了比以前已知的RNA病毒多出近10倍的病毒,包括在一些意想不到的地方发现的几种新的冠状病毒。这个全球规模的RNA病毒数据库可以帮助快速识别病毒外溢到人类,以及那些影响牲畜、作物和濒危物种的病毒。相关研究结果于2022年1月26日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“Petabase-scale sequence alignment catalyses viral discovery”。论文通讯作者为加拿大独立研究员Artem Babaian博士。 Babaian博士是Serratus项目合作的幕后推手。Babaian说,与云创新中心(加拿大英属哥伦比亚大学和亚马逊网络服务之间的公共/私人合作)合作,Serratus项目能够在亚马逊网络服务上建立一台“极其强大”的超级计算机,其功率相当于22500个CPU。 这台超级计算机读取了来自世界各地570万个生物样本的2000万GB(gigabyte, 千兆字节)的公开基因序列数据,寻找表明存在RNA病毒的特定基因。这些样本已经收集了13年,并在世界研究界内自由分享,包括从冰芯样本到动物粪便的一切样本。   Serratus项目的研究人员发现了132000种RNA病毒(以前只知道15000种)和9种新的冠状病毒。Babaian估计,如果没有云创新中心和亚马逊网络服务,传统的超级计算机需要花费一年多的时间和几十万美元来完成这项分析所需的2000年的CPU时间。Serratus项目在11天内花费24000美元完成了这一任务。 Babaian说,“我们正在进入一个了解自然界中病毒的遗传和空间多样性的新时代,以及各种各样的动物如何与这些病毒接触。我们希望是如果像SARS-CoV-2---导致COVID-19的冠状病毒---之类的病毒再次出现,我们不会措手不及。这些病毒可以更容易地被识别,并且可以更快地找到它们的天然病毒库。真正的目标是这些感染被及早识别,以至于它们永远不会成为大流行病。如果一名病人出现不明原因的发烧,一旦对血液进行测序,你如今可以将人类中的未知病毒与现有病毒的更大数据库联系起来。例如,如果一名病人在圣路易斯市出现了来源不明的病毒感染,你如今可以在大约两分钟内通过这种数据库进行搜索,并将这种病毒与例如2012年在撒哈拉以南非洲取样的一只骆驼联系起来。” 32岁的Babaian之前一直在加拿大英属哥伦比亚省癌症研究中心进行癌症基因研究,当COVID-19大流行病发生时,他转换了研究方向。Babaian说,这项新的研究是作为一个“有趣的副业”开始的,始于2020年3月3日,当时他和他的登山伙伴朋友---英属哥伦比亚大学工程系学生Jeff Taylor---“在一张餐巾纸的背面”勾勒出了这个想法。他指出,“我应该保留那张餐巾纸。” Babaian不久后向英属哥伦比亚大学的云创新中心(Cloud Innovation Centre)寻求帮助。Serratus项目,以英属哥伦比亚省Tantalus山脉的Serratus山命名,他和Taylor在2020年的一次攀登中看到了这座山,于是发起了这个项目。 Babaian回忆说,当第一批研究结果开始在他的笔记本电脑上闪现时,他正坐在他妻子的护理椅上,这表明Serratus项目不仅在工作,而且以几乎难以理解的速度产生数据。 他说,“这可能是我生命中最激动人心的科学时期。有两种类型的乐趣。第一类是微笑和开玩笑。第二类是当你在做这件事的时候很痛苦,但记忆却很闪亮,就像攀岩。在许多方面,Serratus项目是第二类乐趣。你只需要相信它会成功。” Babaian说,如果没有英属哥伦比亚大学云创新中心的支持,他不可能完成这项研究。他说,“云创新中心确实在那里为我们打开了大门。我们有一个想法,他们从他们的网络中带来了专家,使其成为现实。如今,全球社会可以从所有这些以前未被利用的研究中受益。” 英属哥伦比亚大学云创新中心主任Marianne Schroeder说,“Babaian带着一个创新的愿景找到了我们。英属哥伦比亚大学云创新中心的力量在于,我们将英属哥伦比亚大学的内部创新和技术团队与亚马逊网络服务的团队配对。我们非常荣幸能够支持这一愿景的实现;协助为复杂问题找到技术解决方案是我们的工作。”(生物谷 Bioon.com) 参考资料: Robert C. Edgar et al. Petabase-scale sequence alignment catalyses viral discovery. Nature, 2022, doi:10.1038/s41586-021-04332-2.
  • 《Nature头条:日本和柬埔寨发现与新冠密切相关的冠状病毒!》

    • 来源专题:中国科学院病毒学领域知识资源中心
    • 编译者:malili
    • 发布时间:2020-12-02
    • 再过一个月,就是新冠大流行暴发一周年了。截止到今天,全球已有58425681人感染,已有1385218人因新冠肺炎死亡。 病毒的源头虽然还未查明,但溯源工作一直在进行着。 北京时间11月24日,《Nature》头条新闻发布关于新冠病毒溯源工作的最新消息。 柬埔寨的一个研究团队在一个冷藏箱里的蝙蝠中发现了一种与SARS-CoV-2(新冠病毒)密切相关的冠状病毒。与此同时,日本的一个研究团队报告称,他们也在冷冻的蝙蝠粪便中发现了另一种密切相关的冠状病毒。 上述两种病毒是在中国以外发现的首个已知的新冠病毒近亲,这为世界卫生组织在亚洲各地寻找新冠大流行的动物来源提供了支持。强有力的证据表明,新冠病毒起源于蝙蝠,但它是直接从蝙蝠跨种传播给人类,还是通过中间宿主传播的,仍然是个谜。 2010年在柬埔寨北部捕获的两只shameli菊头蝠(Rhinolophus shameli)中发现了这种病毒。该病毒的基因组还没有完成测序,这项发现也没有被发表,因此很难确定它对大流行的全部意义。 柬埔寨巴斯德研究所的病毒学家Veasna Duong说,如果这种病毒与导致大流行的新冠病毒有非常密切的联系,甚至是它的祖先,那么它可以提供关于新冠病毒如何从蝙蝠传给人类的重要信息,并有助于寻找大流行的源头。Duong领导了柬埔寨的样本搜索,并于11月初提交给《Nature》杂志。研究人员说,要提供这样的见解,该病毒必须与新冠病毒共享97%以上的基因组。 法国巴斯德研究所的病毒学家Etienne Simon Loriere说,但这种新病毒的关系可能更为疏远,在这种情况下,对它的研究将有助于科学家们更多地了解冠状病毒家族的多样性。他计划对病毒进行测序,然后将其公开分享。 日本研究团队曾在2013年捕获的一只角菊头蝠(Rhinolophus cornutus)中发现的另一种病毒Rc-o319就是这种情况。澳大利亚悉尼大学的病毒学家Edward Holmes说,根据11月2日发表的一篇论文,这种病毒与新冠病毒只有81%的共享基因组,这使我们很难深入了解大流行的起源。 越南野生动物保护协会的进化生物学家Alice Latine说,无论柬埔寨的研究团队发现的是什么,这两项新发现都令人兴奋,因为它们证实了与新冠病毒密切相关的病毒在角菊头蝠中也相对常见,甚至在中国境外发现的蝙蝠中也是如此。世卫组织看过柬埔寨研究团队的一些分析,但没有参与调查。 Duong说:“这就是我们要找的。这既令人兴奋又令人惊讶。” 大流行的起源 浙江大学爱丁堡大学联合学院传染病专家Aaron Irving说:“这些发现还表明,其他尚未被发现的与新冠病毒有亲缘关系的病毒可能会被储存在实验室的冰箱里。他计划对储存的蝙蝠和其他哺乳动物样本进行新冠病毒抗体检测。 东京大学的病毒学家Shin Murakami说:“我没想到会找到新冠病毒的近亲。”Murakami是在新冠大流行之后决定重新检测冷冻动物样本中病毒的研究团队成员。 只有少数已知的冠状病毒与新冠病毒密切相关,包括已知最接近的RaTG13。它于2013年在中国云南的中华菊头蝠(Rhinolophus affinis)中发现,该研究于今年早些时候已经发表。在2015年至2019年间捕获的其他角菊头蝠和穿山甲中也发现了其他几种冠状病毒。科学家现在知道这些病毒与新冠病毒密切相关。 参与柬埔寨研究团队的美国加州大学戴维斯分校健康研究所副所长Tracey Goldstein说:“新冠病毒可能不是一种突然冒出来的全新病毒。这组病毒在我们2019年意识到它们之前可能就已经存在了。” Latinne说,这些发现证实了角菊头蝠是这些病毒的宿主。 柬埔寨的病毒 作为美国政府资助的“PREDICT”项目的一部分,Duong的团队在柬埔寨捕获了Shamel菊头蝠。PREDICT项目对世界各地的野生动物进行了数十年的跟踪调查,以寻找可能引发大流行的病毒,但于今年早些时候被特朗普政府终止。今年4月,美国国际开发署向该项目追加了300万美元,并延长了6个月,以在老挝、马来西亚、尼泊尔、泰国、越南和柬埔寨的实验室冰箱中寻找动物样本(主要是蝙蝠、穿山甲和其他动物)中发现新冠病毒的证据。这些调查的完整报告预计将在未来几周公布。 Duong说,对新蝙蝠病毒的一个短片段(324个碱基对)的初步基因组测序显示,它与新冠病毒和RaTG-13的的同一区域相似,表明这三个病毒是密切相关的。 Latinne说,这个区域在冠状病毒中高度保守,经常被用来快速识别病毒是新的还是已知的。但目前还不清楚究竟是RaTG-13病毒还是新病毒与新冠病毒的关系更为密切。 同样在柬埔寨巴斯德研究所工作的病毒学家Vibol Hul说,很难用这么小的片段来说明,大多数已知冠状病毒的基因组包含约3万个碱基对。Hul曾于2010年在一个洞穴的入口处捕获过Shamel菊头蝠。 柬埔寨巴斯德研究所的病毒学家Erik Karlsson表示,在另一项分析中,他们使用当地可用的技术对新病毒基因组的约70%进行了测序。该序列缺少有关病毒关键部分的信息,例如编码冠状病毒通常用于进入细胞的刺突蛋白(S蛋白)的基因。Duong说,对该部分进行测序将表明该病毒是否可以感染人类细胞。 Irving说,新病毒必须与新冠病毒至少有99%的相似度,才能成为当前大流行病毒的直接祖先。RaTG13和新冠病毒的基因组仅有4%的差异,表明它们拥有共同的祖先,但这种差异也代表了40至70年的进化过程。虽然相隔数十年,但这两种病毒非常相似,可以使用相同的受体进入细胞。细胞研究表明,RaTG13可以感染人类。 另一个近亲 Duong说,在已知与新冠病毒相关的冠状病毒中,新发现的Rc-o319似乎是关系最远的。 在细胞研究中,日本研究团队发现这种病毒不能与新冠病毒用来进入人体细胞的受体结合,这表明它不容易感染人。 Shin说,他的同事今年早些时候在日本捕获了更多的蝙蝠,并计划对它们进行冠状病毒检测。今年10月的时候,Hul回到柬埔寨北部的洞穴去捕捉更多的蝙蝠。 Holmes说:“生活在该地区的角菊头蝠种群中可能存在更多与新冠病毒相关的冠状病毒。希望其中一个或多个与新冠病毒密切相关,我们可以将其视为真正的祖先。”    (来源:中国生物技术网) 原文出处:Smriti Mallapaty. Coronaviruses closely related to the pandemic virus discovered in Japan and Cambodia[J].Nature. 23 NOVEMBER 2020. 链接:https://www.nature.com/articles/d41586-020-03217-0