了解SARS和COVID-19类型病毒的进化
随着COVID-19席卷全球,相关病毒在野生动物中悄然传播。一项新的研究显示了导致COVID-19的SARS- cov -2病毒和导致2003年SARS爆发的SARS- cov -1病毒之间的关系。这项研究最近发表在该杂志上病毒进化,帮助科学家更好地了解这些病毒的进化,它们如何获得感染人类的能力,以及哪些其他病毒可能会蔓延到人类。
“这些病毒是如何变成今天的样子的?”为什么其中一些有能力感染人类,而另一些没有?”加州大学戴维斯分校兽医学院病理学、微生物学和免疫学副教授西蒙·安东尼(Simon Anthony)说,他是这篇论文的资深作者。
安东尼说,SARS-CoV-1和SARS-CoV-2都属于一个叫做sarbecoviruses的组,但它们实际上彼此有很大不同。科学家们将sarbecovirus分为5个谱系,SARS-CoV-1属于谱系1,SARS-CoV-2属于谱系5。
尽管这两种病毒属于不同的谱系,但它们都是通过ACE2受体进入人类细胞的。
安东尼说:“这是惊人的,因为还有其他与SARS-CoV-1更密切相关的病毒不使用ACE2。那么SARS-CoV-1最终是如何与a病毒那是远亲吗?”
病毒的族谱
安东尼和希瑟·威尔斯研究生在哥伦比亚大学建立了一个所有sars类病毒的家族树。他们发现含有sars - cov -2的谱系5是祖先谱系。他们得出结论,大多数的血统与SARS-CoV-1相关的病毒很久以前就失去了使用人类ACE2受体的能力,因为它们的基因组被删除了。但SARS-CoV-1和其他一些病毒重新获得了使用能力人类ACE2。
威尔斯说,这可能是通过一种叫做重组的过程发生的。要做到这一点,两种不同的病毒必须同时感染同一只动物,从而产生一种能够通过ACE2感染人类的混合病毒。
Wells说,家谱还能让我们深入了解这些病毒的地理起源。到目前为止,所有使用ace2的病毒都在云南省被检测到,这意味着SARS-CoV-2并非起源于第一例报告COVID-19病例的武汉,而是起源于中国其他地方。
一个悬而未决的问题是,为什么现在出现了SARS-CoV-2 ?如果这种病毒一直以ACE2为目标,那么它可能早就有感染人类的能力。那么是什么促使它在这个时候出现呢?
“肯定还有其他因素,”安东尼说。“拥有感染人类的遗传能力只是故事的一部分。”
安东尼说,这项研究为这些病毒的行为提供了进化背景。它允许研究人员将新发现的病毒放入家谱并评估它们是否有可能感染人类。
“我们现在知道,具有遗传溢出的潜力并不意味着它会发生,但重要的是要识别高风险的病毒。然后我们可以使用流行病学或生态学研究来调查人们如何以及是否接触到携带这些病毒的蝙蝠或其他动物,”安东尼说。
他说:“这也是一个很好的提醒,我们需要更好地了解很多病毒——sars - cov -1和2不会是唯一的病毒。”