當地時間5月10日,《細胞》(Cell)旗下子刊《現代生物學》(Current Biology)在線發表了「A novel bat coronavirus closely related to SARS-CoV-2 contains natural insertions at the S1/S2 cleavage site of the spike protein 」。在這篇論文中,研究團隊報告了一種新的蝙蝠來源冠狀病毒,命名為RmYN02,是在2019年5月至10月期間從中國雲南省收集的227隻蝙蝠的基因組分析中鑒定出來的。

CELL子刊,Current Biology在5月10號發布了由山東第一醫科大學、中科院版納所、武漢病毒所、悉尼大學等多個研究機構發表的一篇文章。《A novel bat coronavirus closely related to SARS-CoV-2 contains natural insertions at the S1/S2 cleavage site of the spike protein》,名字超長,翻譯過來就是「一種與SARS-CoV-2密切相關的新型蝙蝠冠狀病毒,其在S1 / S2裂解處具有自然插入蛋白質的位置」。

https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(20)30662-X#%20?

www.cell.com

文章很長,接近30頁的PDF。而且涉及到了大量的生物信息學比對的知識,讀起來挺硬的。我現在前邊給大家盡量的抽提一下文章的一些我覺得比較重要或者有意思的結論,後邊太硬的我就努力翻譯吧。

重要點如下:

  1. 科研工作者在用元基因組學在馬來菊頭蝠(Rhinolophus malayanus)的身上發現了一種全新的蝙蝠冠狀病毒。
  2. 這種新病毒被命名為RmYN02,與新冠病毒的基因相似度為93.3%,在大部分的病毒基因組中,這個病毒是最接近SARS-cov-2病毒的。
  3. RmYN02在RBD(受體節結合區域)與新冠病毒差距很大(相似度為61.3%),也就是大概率不會和ACE2受體結合,至於RBD為啥差的這麼多有可能是這部分發生了重組。
  4. RmYN02在與SARS-CoV-2最接近的1ab基因中的同源性為97.2%。
  5. 基於以上2點可以認為我們常說的S蛋白中S1和S2部分的氨基酸插入在自然界中是存在的,也側面證明瞭某些人說新冠病毒是人造病毒的說法是胡扯。
  6. 研究人員在馬來菊頭蝠和中華菊頭蝠中檢測到蝙蝠的肛門和糞便中攜帶病毒的情況,推斷蝙蝠屎是可能使得病毒在不同個體之間傳播度的通路(讓我想起了美國電影《傳染病》的最後一幕)。
  7. 通過進化樹分析,RmYN02病毒或者是其他還沒發現的野生冠狀病毒,可能與穿山甲冠狀病毒發生了重組,成為SARS-cov-2病毒的源頭。

來吧,下邊開始啃正文。

2019年5月至10月,研究團隊從雲南勐臘縣的227隻蝙蝠中一共收集了302個樣本。這些蝙蝠屬於20個不同種類,大多數樣本從馬來菊頭蝠Rhinolophus malayanus(n=48,21.1%)、中蹄蝠Hipposideros larvatus(n=41,18.1%)和小褐菊頭蝠Rhinolophus stheno(n=39,17.2%)中獲得。樣本來源於多種組織,包括翼膜(219)、肺(2)、肝(3)和糞便(78)。除了3隻蝙蝠外,其餘所有蝙蝠均為在活著時取樣並被釋放。

大家可能對勐臘縣沒什麼直觀感受,西雙版納植物園就在這個縣裡,是雲南南部邊境線上的一個縣域。

就是我上邊截圖裡畫紅圈的地方。這地方的物種和東南亞一些國家的物種分部是有很多重疊的,論文中也提到,馬來菊頭蝠和中華菊頭蝠都廣泛分佈於中國西南部和東南亞地區。一般來說,這些蝙蝠不會長距離遷移,羣居性很強,很可能生活在同一個洞穴中,這可能會促進它們之間的病毒交換和重組的發生。

所以為啥在勐臘縣能採集到的這麼多馬來菊頭蝠的原因就在這裡了。

利用新一代宏基因組測序技術,研究團隊在11份馬來菊頭蝠的糞便中提取出了2條完整的基因組,命名為BetaCoV/Rm/Yunnan/YN01/2019(RmYN01)(23395bp)和BetaCoV/Rm/Yunnan/YN02/2019(RmYN02)(29671bp)。我們前邊提到拿來研究的就是RmYN02。

研究者用SARS-cov-2,RmYN01,RmYN02,RaTG13和來自穿山甲身上的冠狀病毒做了比較,發現RmYN01離SARS-cov-2差的挺遠的,就70%多。

而RmYN02相似度非常高,表現出93.3%的核苷酸序列一致性,儘管在整個基因組上它與SARS-CoV-2的相似性不如RaTG13(96.1%)那麼高。但在大多數基因組區域(例如1ab,3a,E,6、7a,N和10)中,RmYN02和SARS-CoV-2非常相似(&> 96%序列同一性)。

尤其是在最長的編碼基因區域1ab(21,285個核苷酸)中,RmYN02與SARS-CoV-2的同源性為97.2%。然而,RmYN02在S基因中與SARS-CoV-2的序列同一性較低(核苷酸71.8%,氨基酸72.9%),而RaTG13和SARS-CoV-2之間的氨基酸同一性為97.4%。在RBD中,RmYN02與SARS-CoV-2僅具有62.4%的氨基酸同一性,而來自廣東繳獲的走私馬來亞穿山甲攜帶的冠狀病毒具有97.4%的氨基酸同一性,並且是該區域中與SARS-CoV-2最近的關係。

跑個題,上邊這圖眼熟不?跟《傳染病》裏哪個科學家看的圖類似,挺佩服哪個電影導演的,沒有瞎拍。

然後研究者分析了這幾種病毒的S蛋白三維結構。

分析過程很複雜,直接跳過,大概意思就是因為氨基酸的缺失和插入,導致這種新發現的RmYN02病毒理論上無法和ACE2受體結合,同時對比蝙蝠,穿山甲,和新冠病毒的病毒的S蛋白區域,研究者認為,研究團隊認為,這種進化模式是重組和自然選擇的複雜結合的表現。

然後又到了我們喜聞樂見的發育樹環節啦。

發育樹:a長基因組;b、S蛋白基因;c、RBD結合域基因;d、RdRp基因(RNA聚合酶)

研究者對RmYN02,RaTG13,SARS-CoV-2和穿山甲β-CoVs進行了系統發育分析。與先前的研究一致,穿山甲β-冠狀病毒形成了兩個得到良好支持的子譜系,代表了廣西(Pangolin-CoV / GX)和廣東省(Pangolin-CoV / GD)省的走私當局緝獲的動物(圖A)。

但是,無法確定穿山甲是這些病毒的天然儲存器,還是它們獨立於蝙蝠或其他野生動植物而獲得這些病毒,都需要進一步取樣。

更值得注意的是,RmYN02是大多數病毒基因組中SARS-CoV-2的最親近的親緣關係,儘管這兩種病毒仍以相對較長的分支長度彼此分開(圖3A)。

在基因樹中,SARS-CoV-2與RaTG13簇集並且與RmYN02遠離,這表明後者病毒已在該基因中經歷了重組(圖B)。

在RBD的系統發育中,SARS-CoV-2與穿山甲CoV / GD的關係最為密切,蝙蝠病毒的位置更趨異,再次表明了重組(圖C)。

最後,對通常用於RNA病毒的系統發育分析的完整RNA依賴性RNA聚合酶(RdRp)基因的系統發育分析表明,RmYN02,RaTG13和SARS-CoV-2與穿山甲病毒形成了一個與分子生物學不同的良好支持的亞簇。(圖D)。

後邊,研究團隊再次確定了RmYN02的蝙蝠宿主為馬來菊頭蝠(Rhinolophus malayanus),和一種馬來菊頭蝠標本中獲得的序列(GenBank accession MK900703)100%一致。

同時根據樣本的檢查結果,科學家從肛拭子中發現了RaTG13,從糞便中發現了RmYN02。因此,糞便是是蝙蝠將病毒傳播給其他動物,特別是能夠利用洞穴環境的物種的一種簡單但可行的方法。所以蝙蝠附近棲息地的動物很有可能是通過糞便感染了病毒。

基於以上的研究,新冠病毒可能來源於野生動物中多種自然發生的重組事件。來自蝙蝠的病毒可能提供了它的基因骨架,與蝙蝠或其他野生動物(比如穿山甲)的進一步重組事件則導致獲得S蛋白、RBD和多鹼基剪切位點,以及自然進化和的修飾使得新冠病毒變成了現在的模樣。

所以在此重複下我上次預測的觀點:在馬來亞穿山甲的生存地點,在其中生存的蝙蝠中,可能會有比Bat SARSr-CoV RaTG13更為接近源頭的病毒。不要因為我國蝙蝠病毒資料庫資源豐富就把這個鍋往中華菊頭蝠身上甩!

同時也對仍在孜孜不倦的追尋蝙蝠病毒源頭的科研工作者致敬。

論文通訊作者是山東第一醫科大學基礎醫學院病原生物學研究所所長史衛峯,中國科學院微生物研究所病毒傳播預警與致病機制研究組組長畢玉海,中國科學院西雙版納熱帶植物園綜合保護中心景觀生態組組長Alice Catherine Hughes。


結論:馬來菊頭蝠中發現的RmYN02病毒可能與演化出SARS-CoV-2的未知病毒X 來自同一祖先,但是中華菊頭蝠的RaTG13依然更接近SARS-CoV-2的動物源頭。

從下面的系統進化樹可以解讀。

a) 全長基因組方面,RmYN02與SARS-CoV-2最相近。但是因為兩者被較長的分支分開,所以看起來RmYN02更像是 和SARS-CoV-2來自相同「祖先」的分家了一定時間的「兄弟」;而RaTG13則與「祖先」更接近。

b) 可能決定侵染能力的S基因方面,RmYN02與SARS-CoV-2相差較遠,而RaTG13十分相近。文章發現這些差異來源於 自然狀態下能產生的 在S蛋白的S1和S2亞基連接處的多個氨基酸插入,進一步說明瞭RmYN02可能是SARS-CoV-2的早期 "兄弟" 。

c) 可能決定結合ACE2受體的能力的RBD受體結合域基因方面,RmYN02則完全和Sarbecoronavirus亞屬裏的其他病毒聚到了一起。和SARS-CoV-2在受體結合域方面有如此大的差異,也暗示了RmYN02不太可能有通過ACE2感染人類的能力。

d) 在宿主體內複製必需的RdRp聚合酶編碼基因方面,RmYN02與RaTG13聚在一起,可能是因為兩者都來自蝙蝠。說明RdRp的變異可能和宿主物種相適應。

相關病毒的系統發育樹 (a) 全長病毒基因組 (b) S蛋白編碼基因. (c) RBD受體結合域基因. (d) RdRp編碼基因. Phylogenetic analysis was performed using RAxML22 with 1000 bootstrap replicates

總的來說,新發現的RmYN02對SARS-CoV-2的早期祖先有提示作用。往上游找可能找到 祖先A,其後代一支產生了SARS-CoV-2,一支產生了RmYN02;兩支分開的時間相對長一些,導致RmYN02累積了相當數量的獨有特徵。而再往上游找可能找到更早一些的祖先B,其後代一支產生了A,另一支產生了RaTG13,但是RaTG13分開時間不長,甚至可能就是B本身。

所以目前看來,從中華菊頭蝠出發尋找下遊動物宿主,依然不能保證成功,但是不算是一個錯誤的研究方向。


啟發就一點,我們的野味可能是別國人的一日三餐,不能什麼事都說成是國人喫野味。對待問題要講科學。


2018年,CCTV有一個報道,發現豬得了一個Cov病毒,與今天的基因類似,當時報道只傳染豬不傳染人,那個視頻發si那微博,不到5分鐘就給刪了!

豬肉貴了是環保造成的?豬肉貴了是病毒造成的?

豬肉本以為自己已經貴到了天價,卻不料敗給了口罩.幾分錢的一次性抄到了3.8,美其名曰原材料漲價,豬萬萬沒想到,病毒是靠口罩預防的.

人萬萬沒想到,過個春節一過三個月

特朗普更萬萬沒想道,美國成了最大的病毒戰區!

60年輪迴,瘟疫,來的突然去的突然!也許突然就沒了,不信等著看!

蝙蝠,在中國活了幾千年!背鍋有點冤.不如說病毒來源於空氣質量,於是,豬和雞再次遭殃!

豬肉漲到80一斤,終於平衡的跟口罩說,不帶你不行,不喫我也不行.


一切都要從一場大火說起


馬來西亞心裡一震


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