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科研小组在冠状病毒研究中发现了新的、独特的突变

科研小组在冠状病毒研究中发现了新的、独特的突变

随着冠状病毒大流行席卷美国在美国,除了每天追踪COVID病例的数量外,全世界还有一个致力于追踪SARS-CoV-2病毒本身的科学界。

Efrem Lim在亚利桑那州立大学领导了一个研究小组,研究病毒是如何随着时间的推移传播、变异和适应的。

为了在世界范围内追踪这种病毒的踪迹,Lim的团队正在使用一种新技术,即亚利桑那州立大学基因组研究所的下一代测序技术,来快速读取全部30,000个SARS-CoV-2基因编码的化学字母,即所谓的基因组。

每个序列都被存入一个由非盈利科学组织GISAID运营的全球基因库。迄今为止,超过16000个SARS-CoV-2序列已被存入GISAID的EpiCoVTM数据库。序列数据显示,SARS-CoV-2起源于中国武汉的一个单一来源,而分析的许多第一批亚利桑那州病例表明,来自欧洲的旅行是最有可能的来源。

现在,使用从可能的covid19病例中获得的382个鼻腔拭子样本,Lim的团队已经确认了一种以前从未发现过的SARS-CoV-2突变——其中81个字母已经消失,从基因组中被永久删除。

这项研究发表在《病毒学杂志》网络版上。

Lim说,他一将手稿数据放到预印本服务器medRxiv上,就引起了全世界科学界的兴趣,包括世界卫生组织。

亚利桑那州立大学生物设计研究所的助理教授Lim说:“这种突变引起人们兴趣的原因之一是,它反映了2003年SARS爆发时出现的一个大的缺失。”在SARS流行的中后期,SARS- cov积累了减弱病毒的突变。科学家认为,如果一种被削弱的病毒能够在不知情的情况下在人群中有效传播,那么它可能具有选择性优势。

对Lim和他的同事来说,弄清楚这到底意味着什么是很有意义的。ASU的研究团队包括LaRinda A. Holland, Emily A. Kaelin, Rabia Maqsood, Bereket Estifanos, Lily I. Wu, Arvind Varsani, Rolf U. Halden, Brenda G. Hogue和Matthew Scotch。

亚利桑那州立大学(ASU)的病毒学小组原本是要对季节性流感病毒进行研究的,但当2020年1月26日在亚利桑那州的一名患者身上发现了第三例covid19时,他们知道自己拥有全部的技术和科学能力,可以迅速转向检测SARS-CoV-2的传播。

所有的阳性病例都表明SARS-CoV-2病毒基因组是不同的,这意味着它们是相互独立的。这表明,这些新病例与1月份的第一例亚利桑那州病例无关,而是由最近从不同地点旅行造成的。

在这个81碱基对突变的案例中,因为它以前从未在GISAID数据库中被发现过,它也可以提供一个关于病毒如何使人生病的线索。它还可能为其他科学家开发抗病毒药物或研制新疫苗提供一个新的起点。

SARS-CoV-2制造辅助蛋白,帮助它感染人类宿主,复制并最终在人与人之间传播。基因组的缺失从SARS-CoV-2副蛋白ORF7a中移除27个被称为氨基酸的蛋白质构建块。该蛋白与2003年的SARS-CoV免疫拮抗剂ORF7a/X4非常相似。

亚利桑那州立大学的研究小组目前正在努力进行进一步的实验,以了解病毒突变的功能后果。这种病毒蛋白被认为有助于SARS-CoV-2逃避人类的防御,最终杀死细胞。这释放了病毒以连锁反应的方式感染其他细胞,这种连锁反应可以迅速导致病毒在全身复制,最终在最初感染后8-14天内出现严重的covid19症状。

Lim指出,到目前为止,只有16000个SARS-CoV-2基因组被测序,这还不到流通菌株的0.5%。目前全世界有超过350万例确诊的脊髓灰质炎19例。

Lim的研究组已经与TGen、UA和北亚利桑那大学合作,继续追踪新型冠状病毒的不同基因株。新成立的亚利桑那COVID-19基因组学联盟(ACGU)希望利用大数据分析和基因图谱,为亚利桑那州的医疗服务提供者和公共政策制定者在抗击日益严重的流感大流行方面提供优势。

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