我國學者發現重磅證據,證明新冠病毒非實驗室洩露,而是自然進化

2021-01-08 生命科學最前沿

無論是政客還是公眾,一直在爭論導致全球新冠肺炎(COVID-19)的新型冠狀病毒的真正來源。

雖然科研人員認為蝙蝠最有可能是新型冠狀病毒的自然宿主,但該病毒的最終起源仍未完全確定。

日前,山東第一醫科大學史衛峰團隊在 Cell子刊 Current Biology 雜誌發表了題為:A novel bat coronavirus closely related to SARS-CoV-2 contains natural insertions at the S1/S2 cleavage site of the spike protein 的研究論文。

研究團隊描述了最近發現的一株蝙蝠冠狀病毒,將其命名為RmYN02。該冠狀病毒在基因組某些區域與新型冠狀病毒親緣關係最近。

與新冠病毒(SARS-CoV-2)類似,RmYN02在病毒刺突蛋白(S蛋白)的S1和S2亞基連接處有數個胺基酸插入。研究人員表示,雖然RmYN02不是新型冠狀病毒的直接祖先,但RmYN02的發現表明這些看似不尋常的插入事件實際在冠狀病毒進化過程中可以自然發生。

該論文的通訊作者, 山東第一醫科大學病原生物學研究所所長史衛峰教授表示,自從新型冠狀病毒被發現以來,許多毫無根據的言論聲稱該病毒來源於實驗室,特別是有人提出新冠病毒的S1/S2胺基酸的插入很不尋常,可能是實驗室操作造成的。而史衛峰教授團隊的這項最新研究非常清楚地表明,這些進化事件在野生動物身上是可以自然發生的。這為證明新冠病毒(SARS-CoV-2)並非實驗室洩露提供了強有力的證據。

研究團隊通過對2019年5月至10月在中國雲南省採集的227個蝙蝠樣本進行分析,鑑定到冠狀病毒RmYN02。

自2005年發現蝙蝠是SARS冠狀病毒的自然宿主以來,人們對蝙蝠作為傳染病自然宿主的研究產生了濃厚的興趣,特別是因為蝙蝠攜帶多樣性非常高的RNA病毒,也包括冠狀病毒。

2020年1月初,新型冠狀病毒被發現和鑑定後不久,這批蝙蝠樣本的RNA就被送去進行宏基因組高通量測序。

從全基因組層面,與新型冠狀病毒親緣關係最近的是另一株名為RaTG13的病毒,該病毒此前在雲南省的蝙蝠中被發現。但是此次新發現的RmYN02在基因組的某些區域與新型冠狀病毒的關係更為密切,該區域包括新型冠狀病毒基因組中最長的編碼區1ab,二者序列相似性為97.2%。新冠病毒(SARS-CoV-2)通過刺突蛋白受體結合區域結合人類ACE2感染宿主細胞。而RmYN02編碼的受體結合域基因組序列與新型冠狀病毒相似性較低,這意味著它不太可能感染人類細胞。

新冠病毒(SARS-CoV-2)與RmYN02的關鍵相似之處在於,RmYN02在其刺突蛋白的兩個亞基連接處也存在胺基酸插入。

新冠病毒(SARS-CoV-2)的一個顯著特徵是在S1和S2的連接處插入了4個胺基酸。這種插入是新冠病毒所特有的,迄今為止在所有的新型冠狀病毒序列中都存在。儘管RmYN02插入的胺基酸與新型冠狀病毒不同,但這表明類似的胺基酸插入事件是可以獨立發生的。

並且,在蝙蝠體內發現的一種病毒中發生類似插入事件有力地證明,這類插入事件是自然起源的。

這項研究結果表明,這些最初看起來非同尋常的插入事件實際上是可以自然地發生在動物來源的β冠狀病毒中的。

史衛峰教授表示:「這項研究為揭示新型冠狀病毒的起源提供了更多的線索,但無論RaTG13還是RmYN02都不是新冠病毒(SARS-CoV-2)的直接祖先,因為這兩株病毒在進化上與新型冠狀病毒仍有較大的距離。但這項研究表明,採集更多野生動物的樣本將有利於揭示與新型冠狀病毒親緣關係更為密切的病毒甚至其直系祖先,這將告訴我們新型冠狀病毒是如何從自然界出現在人類社會的。

據悉,這項工作得到了山東第一醫科大學學術提升計劃、中國科學院戰略重點研究計劃、國家自然科學基金、國家科技重大專項、雲南省高端外國專家計劃、山東省泰山學者計劃、國家自然科學基金優秀青年科學基金項目、中國科學院青年創新促進會、澳大利亞ARC獲得者基金的支持。

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