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研究表明穿山甲可能把新的冠状病毒从蝙蝠传给了人类

研究表明穿山甲可能把新的冠状病毒从蝙蝠传给了人类

穿山甲,而不是蛇,可能是新冠状病毒从蝙蝠传播给人类的缺失环节。

自2019年底首次在中国武汉的华南海鲜批发市场爆发以来,covid19已经感染了全球100多万人。为了了解和控制covid19的传播,科学家们正在加紧研究导致这种疾病的冠状病毒:SARS-CoV-2,之前被命名为2019-nCoV。SARS-CoV-2是人畜共患病病毒,这意味着该病毒起源于动物并传染给人类。一个关键的挑战是确定是哪种动物将病毒传染给了人类。

我们是一个生物信息学家团队,我们认为调查这种病毒的起源是我们对全球社会的责任。

根据我们实验室的研究,我们认为,与蛇不同,穿山甲可能是传播冠状病毒给人类的宿主,并导致了持续的covid19大流行。穿山甲,也被称为有鳞食蚁兽,是唯一已知的有鳞哺乳动物,在亚洲和非洲被发现。

人畜共患病传播之谜

自2020年1月以来,科学界目前的共识是,SARS-CoV-2起源于马蹄蝠;然而,根据对早期人畜共患病冠状病毒传播的了解,蝙蝠不太可能直接将病毒传染给人类。相反,科学家怀疑蝙蝠冠状病毒感染了另一种动物,一种“中间宿主”,随后将病毒传播给人类。

例如,SARS冠状病毒SARS- cov是SARS- cov -2的近亲,2003年SARS大流行就是由SARS冠状病毒引起的。它还被发现从蝙蝠传播到中间宿主——果子狸,果子狸随后感染了人类。同样,2012年导致中东呼吸综合征(MERS)的冠状病毒MERS- cov,在感染人类之前,从蝙蝠传播到另一种中间宿主单峰驼。

因此,SARS-CoV-2中间宿主的身份是许多研究人员希望解决的一个谜,因为了解中间宿主对预防疫情的进一步传播非常有帮助。一项早期的研究称,像中国金环蛇和中国眼镜蛇这样的蛇可能是SARS-CoV-2的中间宿主。然而,这个结论很快引起了怀疑,部分原因是之前没有证据表明冠状病毒可以从冷血动物,如蛇,跳到人类身上。

蛇不可能成为宿主

早期关于蛇传播SARS-CoV-2的说法是基于对该病毒基因序列的分析。对于病毒和动物细胞来说,基因序列(RNA或DNA)必须被翻译成蛋白质,然后蛋白质执行病毒和细胞的许多任务。这些蛋白质以单链氨基酸的形式存在;蛋白质中的每个氨基酸都是由一组三核苷酸(也称为密码子)在基因序列中编码的。

因为可能有64种不同的密码子,但只有20个氨基酸,几个密码子可以对应相同的氨基酸;不同的生物体对特定氨基酸的密码子有不同的偏好。早期的研究假设,为了让冠状病毒在动物细胞内有效生长,冠状病毒的密码子使用偏好应该与宿主细胞相匹配。

研究人员比较了SARS-CoV-2病毒和武汉华南海鲜批发市场8只动物细胞的密码子使用情况。该研究发现,这些蛇的密码子使用模式与SARS-CoV-2最相似,因此,蛇是最有可能的中间宿主。

然而,他们关于冠状病毒和它们的动物宿主有着相似密码子用法的核心假设从未得到证实。我们在密歇根大学的团队仔细研究了这一假设,并进行了更系统的分析,我们在最近的一项后续研究中发表了这一分析。我们将三种冠状病毒(SARS-CoV-2、SARS-CoV和MERS-CoV)的密码子用法与1万多种不同动物的密码子用法进行了比较。

令我们吃惊的是,我们发现冠状病毒的密码子的使用不是由它的宿主决定的。例如,SARS-CoV和MERS-CoV的密码子用法更接近于青蛙和蛇,而不是它们真正的动物宿主(分别是果子狸和骆驼)。这表明,仅在动物细胞中使用密码子来推断冠状病毒的宿主是不可能的,这表明早期关于通过蛇传播SARS-CoV-2病毒的说法可能是不正确的。

发现穿山甲可能是一个缺失的环节

我们的后续研究还发现,在马来亚穿山甲的肺样本中发现的一种冠状病毒的遗传序列与SARS-CoV-2非常相似。这两种病毒共有91%的基因序列。

这两种病毒的穗状蛋白有很强的相似性。冠状病毒表面的突刺蛋白被病毒用来进入动物细胞。蝙蝠冠状病毒是SARS-CoV-2的祖先,它的穗状蛋白上有19个氨基酸,与SARS-CoV-2不同;穿山甲冠状病毒只有五种不同于SARS-CoV-2的氨基酸。与此同时,其他几个研究小组也发现了穿山甲被高度类似SARS-CoV-2的冠状病毒感染的进一步实验证据。

虽然穿山甲是目前我们最怀疑的中间宿主,但我们的研究得出结论,其他潜在的中间宿主仍值得考虑。冠状病毒可以利用多种动物感染人类:例如,虽然果子狸最出名的是传播非典,但其他动物,如浣熊和雪貂獾也能传播非典。同样,猫和雪貂也可能感染SARS-CoV-2;目前还不清楚人类是否会被这些动物体内的冠状病毒感染。

研究表明穿山甲可能把新的冠状病毒从蝙蝠传给了人类

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