中國科研團隊對病毒溯源又有重要突破,馬來菊頭蝠中發現新型蝙蝠...

2020-12-22 騰訊網

我感覺自己最近應該去玩狼人殺,然後當個預言家什麼的。最近做了幾次預測都準的嚇到我自己了。

上個月預測華農的穿山甲要發nature,結果他們還真發了nature。然後前幾天預測,在馬來亞穿山甲的棲息地可能有更接近SARS-cov-2病毒的蝙蝠冠狀病毒的存在,竟然又被驗證了。

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、雪梨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」。

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。我現在前邊給大家儘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:

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。

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。

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。

RmYN02在與SARS-CoV-2最接近的1ab基因中的同源性為97.2%。

基於以上2點可以認為我們常說的S蛋白中S1和S2部分的胺基酸插入在自然界中是存在的,也側面證明了某些人說新冠病毒是人造病毒的說法是胡扯。

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)。

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布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,群居性很強,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%,胺基酸72.9%),而RaTG13和SARS-CoV-2之間的胺基酸同一性為97.4%。在RBD中,RmYN02與SARS-CoV-2僅具有62.4%的胺基酸同一性,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%的胺基酸同一性,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》裡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,大概意思就是因為胺基酸的缺失和插入,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峰,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。

相關焦點

  • 雲南一種新蝙蝠冠狀病毒力證新冠起源於自然!提示重組線索
    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鑑定出來的。研究顯示,RmYN02和新型冠狀病毒HCoV-19在全病毒基因組中的同源性為93.3%,在與HCoV-19最接近的1ab基因中的同源性為97.2%。
  • 日本首度發現 蝙蝠糞便病毒基因近似新型冠狀病毒
    日本東京大學等組成的研究團隊公布,從日本國內的蝙蝠糞便中,發現基因近似新型冠狀病毒的病毒,是日本首度從國內野生動物上發現。這次發現的冠狀病毒並不會傳染給人類。
  • 上海的蝙蝠是菊頭蝠嗎?要對蝙蝠「趕盡殺絕」嗎?
    僅僅在正月初十這天裡,閔行區野生動物保護管理站的工作人員就出動了六次,起因是野保人員接到報案,上門驅趕居民在家庭周邊見到的越冬蝙蝠。因為一場新型冠狀病毒疫情,蝙蝠似乎被冠上了惡名。上海的蝙蝠是菊頭蝠嗎?發現蝙蝠就要消滅嗎?見到蝙蝠該怎麼辦?復旦大學生命科學學院研究員、上海市自然保護地專家委員會委員王放進行了一番科普。
  • 科學家發現新冠病毒近親|新冠病毒|蝙蝠|柬埔寨|-健康界
    美媒稱,據英國《自然·新聞與評論》雜誌報導,科學家在柬埔寨和日本實驗室儲存的冷凍蝙蝠與蝙蝠糞便裡,發現兩種與新型冠狀病毒相似的病毒。據美國趣味科學網站11月25日報導,在新冠病毒持續在全球傳播之際,科學界從未停止尋找這種病原體的源頭。
  • 臺灣從蝙蝠中檢出新型狂犬病毒:對中國大陸地區的啟示
    二、臺灣近兩年共從蝙蝠中檢出4例新型狂犬病毒從2007年起,臺灣針對蝙蝠進行了較系統的監測,共檢測蝙蝠腦組織樣品近千份,平均每年監測100餘份。2016年之前,未在蝙蝠中發現狂犬病(既未分離出狂犬病毒,亦未發現狂犬病毒抗體),證明臺灣的蝙蝠一直都是安全的!
  • 專家:與武漢冠狀病毒最近緣的病毒來自舟山菊頭蝠
    這幾天,因為一些有關武漢新型冠狀病毒的新聞,很多朋友來詢問此病毒是否真的來自舟山的蝙蝠。實際上,在拿到新型冠狀病毒的第一條序列之後,研究團隊即開始進行基因序列比對分析。經比對發現,新型冠狀病毒和過往已知的所有其他病毒相比,最高的相似度僅有88%。
  • 蝙蝠女俠聲明:用生命擔保2019新冠病毒與武漢病毒實驗室無關 曾去...
    國內一位病毒學專家告訴《中國科學報》:「這些病毒序列應用現代測序技術,從患者血清中就可以提取。」 研究人員正在對這些病毒基因序列進行深入研究,試圖了解新型冠狀病毒的起源,以及它與在蝙蝠等其他動物中發現的病毒的進化關係。
  • 日本蝙蝠身上也發現類似新冠的病毒,相似度達81%
    據日本共同社11月26日報導,東京大學病毒學副教授村上晉的研究小組近期在美國疾病控制和預防中心(CDC)的專業雜誌上發表研究成果稱,從日本固有種蝙蝠糞便中檢測出了與新冠病毒一致度達81%的病毒,但他表示這種病毒「並非新冠病毒的直接源頭」。同時,另一個團隊在柬埔寨一種蝙蝠上,也發現一種與新冠病毒「密切相關」的病毒。
  • 蛇、水貂、蝙蝠,新型冠狀病毒究竟來自哪種野生動物?
    自復旦大學張永振團隊2020年1月10日公布這種新型冠狀病毒的基因序列後,針對該病毒的傳染途徑、發病機制和宿主來源等,各高校和科研機構爭相發表研究成果,但各方基於基因模型分析的結果相差甚遠,人們目前能確認的只是這種冠狀病毒來自各種可能的野生動物。「蝙蝠女俠」石正麗首先實驗證明這種病毒極可能來自蝙蝠。
  • 石正麗團隊2年前已發現蝙蝠冠狀病毒感染人現象
    218雲南村民血清採樣,6人陽性近日引發關注的報導中,援引了美國瓦克斯曼微生物研究所所長Richard Ebright教授的解釋,稱中國菊頭蝠的ACE2受體與人體的ACE2受體的相似程度與其他潛在中間宿主是一樣的,這表明這次感染了數萬人的疫情的源頭可能直接來自蝙蝠。
  • 日本和柬埔寨的蝙蝠冷藏樣本中發現與新冠密切相關的冠狀病毒!
    病毒的源頭雖然還未查明,但溯源工作一直在進行著。北京時間11月24日,《Nature》頭條新聞發布關於新冠病毒溯源工作的最新消息。柬埔寨的一個研究團隊在一個冷藏箱裡的蝙蝠中發現了一種與SARS-CoV-2(新冠病毒)密切相關的冠狀病毒。
  • 石正麗新研究:需持續監控蝙蝠 尤其中華菊頭蝠
    石正麗新研究:需持續監控蝙蝠 尤其中華菊頭蝠原標題:石正麗新研究:病毒與宿主間有進化軍備競賽,需持續監控蝙蝠石正麗等中國科學家發現:進化的鑑定涉及種間傳播的關鍵殘基對於預測潛在的病原體、了解病毒如何從野生動物向人類躍遷,非常重要。以前,研究者已經在中華菊頭蝠中鑑定出具有不同遺傳特徵的SARS相關冠狀病毒(SARSr-CoV)。而這份最新研究還展現了中華菊頭蝠種群中蝙蝠受體ACE2(血管緊張素轉化酶2)的高度多樣性。
  • 新冠病毒直接來源於蝙蝠嗎?這些問題需要解答
    來源標題:新冠病毒直接來源於蝙蝠嗎?這些問題需要解答蝙蝠體內病毒直接感染人,還是穿山甲作為中間宿主參與了新冠病毒的重組和轉移?這些疑問亟須解答。新京報訊(記者 李玉坤)近日,有媒體報導稱國外科研機構發現蝙蝠體內的冠狀病毒存在直接感染人類的可能。
  • 菊頭蝠?nCoV-2019源頭宿主到底來自於哪裡?
    所有人都很疑惑,這種傳染性極強的病毒到底是怎麼來的?如何到人的身上?大家都知道,當年非典的爆發,研究者一致認為是果子狸造成的,實際上果子狸感染這種病毒後也會發病,直到2013年,石正麗團隊在雲南省一個偏僻的洞穴中發現了一群攜帶有SARS樣冠狀病毒的中華菊頭蝠,從而認識到SARS真正的源頭是蝙蝠,果子狸僅僅是充當了SARS病毒的中間宿主。
  • 相似度96% 中科院武漢病毒所發文稱新型冠狀病毒或來源於蝙蝠
    截圖中新社北京1月24日電 (郭超凱)中國科學院官方微信「中科院之聲」24日發布消息稱,1月23日,中國科學院武漢病毒研究所石正麗團隊在bioRxiv預印版平臺上發表的一篇文章指出,武漢新型冠狀病毒nCoV-
  • ...人員在非洲發現四種菊頭蝠「近親」:攜帶冠狀病毒,暫不會威脅人類
    最近,通過基因測序,來自芝加哥和肯亞的研究人員在非洲發現了四種為菊頭蝠的近親蝙蝠,而菊頭蝠被認為是SARS病毒和SARS-COV-2(新冠病毒)的「罪魁禍首」。早前,關於SARS病毒的起源眾說紛紜,猜測頗多。但2013年,中國科學院武漢病毒研究所石正麗研究員帶領的研究團隊證實了中華菊頭蝠是SARS病毒的源頭。雖然在世界各地包括非洲、歐洲和中國的蝙蝠體內均發現與SARS病毒相似的SARS樣冠狀病毒,但這些病毒均不能利用人和果子狸的ACE2(即SARS病毒受體)作為受體,不是SARS病毒的近親。
  • 新冠病毒與菊頭蝠有關聯 果然是這樣
    隨著疫情的發展,大家對病毒的病原體產生了強烈的好奇,並且在疫情的初期就已經挖掘出蝙蝠或是攜帶病毒的動物,蝙蝠那麼可愛,為什麼要這樣對它~~~就在幾日前,世界衛生組織2月11日疫情報告顯示,世衛組織將此次由新型冠狀病毒引發的疾病命名為COVID
  • 中國工程院院士陳煥春:新型冠狀病毒與SARS病毒有79.5%相似度
    北京商報訊(記者 陶鳳 湯藝甜)2月9日晚,湖北省新冠肺炎疫情防控指揮部召開新聞發布會,重點介紹新冠肺炎疫情防控科研攻關有關情況。中國工程院院士、省新冠肺炎疫情防控科研攻關組專家、華中農業大學教授陳煥春表示,截止到目前已經啟動兩批應急科研攻關項目,並取得良好進展,主要有以下五方面:一、病毒基因測序方面,為揭示新冠病毒基本生物學特性,我們專項確定新型冠狀病毒全基因組序列,並共享。
  • 蝙蝠是這一次的罪魁禍首嗎?
    2020年1月23日,中科院武漢病毒所石正麗團隊公布了他們的研究發現——蝙蝠是最有可能攜帶武漢新型冠狀病毒的野生動物,石正麗是該研究所的研究員。那麼,對於「新型肺炎」來說,蝙蝠的「罪過」有多大呢?對此,中國疾控中心病毒病所應急技術中心主任譚文杰的態度相對謹慎。1月26日,在央視的報導中,譚文杰稱,「我們發現,新型病毒和在浙江舟山的一種蝙蝠身上的冠狀病毒有90%的相似性,國外也有研究聲稱找到另一種蝙蝠攜帶的冠狀病毒與這個病毒相似性達到96%,但即使同源性這麼高,也不能認定新型冠狀病毒就來自這種蝙蝠。」
  • 夠科普:面對新型冠狀病毒 蝙蝠這次還會「說謊」?
    實驗室專家對病毒進行了形態學研究,電子顯微鏡觀察發現這些病毒的包膜上有形似日冕的棘突,貌似一頂皇冠,故提出命名這類病毒為冠狀病毒。  冠狀病毒最早於 1937 年從雞身上分離出來。人類冠狀病毒(HCoV)有兩個屬:α冠狀病毒和β冠狀病毒。中東呼吸症候群冠狀病毒(MERS-CoV)和嚴重急性呼吸症候群冠狀病毒(SARS-CoV)屬於β冠狀病毒。