《新冠病毒源于自然界又有新证据》

  • 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:2020-08-11
  • 自新冠肺炎疫情暴发以来,世界科研人员争分夺秒地对其展开调查分析与科学研究。除了研究如何预防和治疗新冠肺炎患者之外,研究中的很大一部分问题集中在新型冠状病毒是如何产生的,它于何时何地首次出现,何时开始在人与人之间传播,该病毒是否来自于蝙蝠,在传染给人类之前有没有中间宿主,以及新冠病毒为何能如此快速地在人与人之间传播等问题。至今半年多过去了,科学界对上述问题尚无共识。近期,俄罗斯科学家对其中一些问题的研究或许有重要意义。

      俄罗斯科学院信息传输问题研究所生物学家亚历山大·潘钦,在分析了大量新冠病毒基因组的突变后得出一重要结论:新冠病毒起源于自然界。

      亚历山大·潘钦将相关研究成果发表在美国《同行评议科学杂志》(PeerJ)上。俄罗斯塔斯社(以下简称俄塔社)和《消息报》等媒体也对此进行了报道。

      俄塔社报道说,亚历山大·潘钦比较了新冠病毒、非典病毒(SARS)和普通感冒病毒基因组中点突变的积累情况,研究了这些病毒感染人类后基因相对突变的概率等问题。在比较了超过1000个新冠病毒基因组、200多个SARS病毒和40多个普通感冒病毒基因组,以及一些相似的动物冠状病毒的基因后,研究人员发现,所有人类感染的新冠病毒基因组中存在着1000—2000点基因突变,这意味着基因突变基本是在人被病毒感染后才出现的。

      科研人员对这些突变基因进一步研究发现,新冠病毒具有一个非常显著的特征,而这种特征在其它冠状病毒中不存在。新冠病毒的基因组中存在许多异常的突变,它们导致基因中的鸟嘌呤(G)分子被尿嘧啶(U)取代,而鸟嘌呤是组成RNA和DNA链的4个“字母”之一。新冠病毒的基因组中发生突变的比例接近15%,这几乎是新冠病毒在感染人之前的基因突变的10倍。

      亚历山大·潘钦指出:“我们发现,新冠病毒基因组中鸟嘌呤突变成尿嘧啶的比例在病毒传播给人类后几乎增加了10倍,而这一特征在SARS病毒病原体的基因组中几乎没有显现出来,感冒病毒基因组也不具备这样的特征。”

      亚历山大·潘钦说,研究还发现,其他类似冠状病毒感染人类之前和之后的鸟嘌呤被尿嘧啶取代的数量基本上一致。他称,新冠病毒的这一独有特征在美国、中国等国家的病毒基因中同样存在。

      依据新冠病毒的这一特性,亚历山大·潘钦提出,很早以前,新冠病毒感染了蝙蝠,但蝙蝠的细胞很好地保护了自己,这种病毒在蝙蝠体内突变较少,蝙蝠细胞和新冠病毒共生了;而当新冠病毒感染了人之后,人体组织不具备应对这种病毒的保护特征,人体可能发生高水平的氧化应激反应,从而导致基因中许多鸟嘌呤被破坏,变异基因开始积累,积累到一定程度性质就改变了,病毒变得具有攻击性了。

      亚历山大·潘钦认为,上述研究成果表明,新冠病毒起源于自然界。

      根据世界卫生组织统计数据,全球累计新冠肺炎确诊病例已超过1900万例,累计病亡人数超过70万,疫情仍在全球迅速蔓延。世界各国提高预防和治疗新冠病毒的能力迫在眉睫,面对新冠病毒的溯源问题,全球科学家依然任重而道远。

  • 原文来源:http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2020-08/11/content_450531.htm?div=-1
相关报告
  • 《新冠病毒鹿传人证据出现》

    • 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:2022-11-16
    • 加拿大科学家在最新一期《自然·微生物学》杂志上发表论文指出,他们在魁北克南部三只鹿的鼻拭子样本内发现了新冠病毒遗传物质,并从两只鹿的样本中分离出活病毒——一种新的新冠病毒变种,这是首个新冠病毒鹿传人的证据。   最新研究负责人、多伦多大学医学和病理生物学系副教授萨米娜·穆巴雷卡解释道,能在动物和人类之间来回传播的病原体(如新冠病毒)令人担忧。当病毒传播到新动物宿主身上时,病原体会建立一个新“蓄水池”,使新变种进化,并可能传回人类。这些新变种有时更难在人类身上发现或治疗,并可能导致更严重的疾病。   为解决这些复杂的问题,穆巴雷卡团队对加拿大的野生动物进行新冠病毒监测。在2021年美国研究人员报告鹿感染新冠病毒后,她们将重点放在安大略省和魁北克省常见的白尾鹿身上,并最终发现了一种新冠病毒新变种。   研究人员指出,新变种是新冠病毒较老亲代B.1病毒的后代,与原始毒株相比有76个突变。相较之下,新冠病毒阿尔法、伽马和德尔塔变种有24到31个突变,而目前占主导地位的奥密克戎BA.5变种有105个突变,“这表明新变种已经在鹿体内传播和进化好几个月了。”   尽管刺突蛋白内存在一些突变,但新变种仍能被新冠病毒康复患者或接受两到三剂疫苗志愿者的血样识别并有效中和。这表明其与奥密克戎变种不同,后者的基因变化并不能帮助它躲避疫苗接种或先前感染产生的抗体。   研究人员还将新变种的遗传序列与同时在安大略省检测出的新冠病毒阳性患者的遗传序列进行比较,发现了一个与白尾鹿变种密切匹配的序列,表明这种病毒已经重新传播到人体内至少一次了。   穆巴雷卡表示,她们后续将重点关注新病毒对人类和动物细胞的影响以及它如何传播,研究病毒在实验室生长的肺类器官和鼻细胞内的行为,并深入研究鹿的免疫系统,以了解新病毒如何在这些动物中进化到今天的程度。
  • 《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.