《Science,1月31日,挖掘冠状病毒基因组以寻找爆发起源线索》

  • 来源专题:COVID-19科研动态监测
  • 编译者: zhangzx
  • 发布时间:2020-02-01
  • Mining coronavirus genomes for clues to the outbreak’s origins

    By Jon CohenJan. 31, 2020 , 6:20 PM

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    That string of apparent gibberish is anything but: It’s a snippet of a DNA sequence from the viral pathogen, dubbed 2019 novel coronavirus (2019-nCoV), that is overwhelming China and frightening the entire world. Scientists are publicly sharing an ever-growing number of full sequences of the virus from patients—53 at last count in the Global Initiative on Sharing All Influenza Data database. These viral genomes are being intensely studied to try to understand the origin of 2019-nCoV and how it fits on the family tree of related viruses found in bats and other species. They have also given glimpses into what this newly discovered virus physically looks like, how it’s changing, and how it might be stopped.

  • 原文来源:https://www.sciencemag.org/news/2020/01/mining-coronavirus-genomes-clues-outbreak-s-origins
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    • 来源专题:新发突发疾病(新型冠状病毒肺炎)
    • 编译者:蒋君
    • 发布时间:2020-02-05
    • 2019-nCoV具有将近29,000个核苷酸的碱基,这些碱基具有遗传指导以生产该病毒。尽管它是许多以RNA形式存在基因的病毒之一,但科学家们将病毒基因组转换为DNA,并以A,T,C和G的缩写来简化研究。2019-nCoV的序列中的许多分析已经出现在virological.org,nextstrain.org,预印本服务器bioRxiv,甚至在同行评审期刊。中国研究人员对这些序列的共享使世界各地的公共卫生实验室都可以开发自己的病毒诊断方法,目前已经在其他18个国家中发现了这种病毒。 当第一个2019-nCoV序列可用时,研究人员将其放置在已知冠状病毒的家谱上,该冠状病毒丰富且感染许多物种,并发现它与蝙蝠中的亲戚关系最密切。武汉病毒研究所冠状病毒专家石正丽领导的研究小组于1月23日报道了2019-nCoV的序列与蝙蝠病毒有96.2%的相似性,与导致严重急性呼吸系统综合症(SARS)的冠状病毒有79.5%的相似性,这种疾病的首次爆发也是在15年前的中国。但是SARS冠状病毒与蝙蝠病毒有着相似的密切关系,序列数据有力地证明了它在与人类SARS病毒相差仅10个核苷酸的地方从冠状病毒跳入人们的视线。这就是为什么许多科学家怀疑蝙蝠与2019-nCoV之间存在“中间”宿主物种的原因之一。 根据Bedford的分析,石正丽研究团队强调的蝙蝠冠状病毒序列称为RaTG13,与2019-nCoV的差异接近1100个核苷酸。在她共同创建的网站nextstrain.org上,贝德福德(Bedford)创建了冠状病毒家族树,其中包括蝙蝠,麝猫,SARS和2019-nCoV序列。
  • 《Science最新发文称研究基因组突变可以揭示新型冠状病毒的传播模式,但很容易被过度解读》

    • 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:2020-03-17
    • 3月9日,Science期刊发表了题为“Mutations can reveal how the coronavirus moves—but they’re easy to overinterpret”的新闻文章。 2月28日,Christian Drosten在网上公布了新型冠状病毒的基因序列后,他立即在Twitter上发出警告。随着病毒在世界各地的传播,超过350个SARS-CoV-2的基因组序列已经在在线平台GISAID上共享。这些序列暗含着SARS-CoV-2病毒的传播和进化线索,但由于这些序列只代表了感染病例的一小部分,并且显示出很少的信号差异,因此正如Drosten所意识到的,它们很容易被过度解读。 柏林Charité大学医院的一名病毒学家对一名在意大利感染COVID-19的德国患者的病毒进行了测序。这个基因组看起来与一个多月前在巴伐利亚州首府慕尼黑的一名患者身上发现的病毒基因组相似,且这两种病毒都有三个在中国早期病毒序列中没有发现的突变。Drosten意识到这可能会产生这样的想法,即意大利疫情是巴伐利亚州疫情的“种子”。但他认为,携带这三种突变的中国变体病毒也有可能走上了通往两国的独立道路。因此Drosten在Twitter上说,新测序的基因组“不足以证明慕尼黑和意大利之间存在联系”。 但他的警告无人理会。几天后,美国弗雷德•哈钦森癌症研究中心Trevor Bedford在Twitter上写道,这表明巴伐利亚州的疫情显然没有得到控制,似乎导致了意大利的疫情。这一分析广泛流传,《Technology Review》发言称,“慕尼黑事件可能与整个欧洲相当一部分的疫情有关”,Twitter用户呼吁德国道歉。 现在,更多的病毒多样性正在出现。与所有病毒一样,SARS-CoV-2是随着时间进行随机变异的,只有一部分变异会被病毒的纠错机制捕获并纠正。爱丁堡大学的分子进化生物学家Andrew Rambaut说,在其30000个碱基对的基因组中,SARS-CoV-2平均每月积累约1到2个突变。它的变异速度大约是流感的2到4倍。利用这些微小的变化,研究人员可以绘制系统发育树,还可以在不同的COVID-19病例之间建立联系,并判断是否有未被发现的病毒传播。 科学家还将通过研究基因组的多样性,寻找可能改变病原体危险程度或传播速度的突变。但在这方面,也需要谨慎。Drosten说,大多数基因组的改变不会改变病毒的行为。他补充说,确认突变有影响的唯一方法就是在细胞培养或动物模型中研究它,并举例说明它在进入宿主细胞或传播能力方面已经变得更强。如果病毒真的以一种重要的方式发生了变化,它可能会向任何一个方向发展,使其变得更多或更少危险。 然而,目前仍很少有关于病毒传播的确切结论出现,部分原因是因为基因组的丰富性仍然是全世界超过10万个病例中的一个小样本。尽管中国占了所有COVID-19病例的80%,但在已发表的基因组中,只有三分之一来自中国,很少有来自后来病例的基因组。而且这些研究成果都是在爆发初期得出的,大多数基因组仍然非常相似,这使得很难得出确切结论。英国贝德福德大学的计算生物学家Richard Neher说:“我们只发现了少量的突变,这使得这些基因群非常模糊。随着疫情的爆发,我们希望看到越来越多的多样性和越来越清晰的病毒演变过程”。