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中科院研究:新冠病毒起源符合自然进化过程

2021-09-01 16:40:30  来源: 科技日报   作者:陆成宽
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  本报记者 陆成宽

  通过病毒的基因突变,可以推测其历史宿主?

  8月31日,记者从中国科学院遗传与发育生物学研究所获悉,该所研究人员提出了一种新的新冠病毒溯源策略,即通过鉴定新冠病毒基因突变的频谱特征来推测新冠病毒的历史宿主。

  研究发现,新冠病毒在疫情暴发前积累的突变特征与野生蝙蝠(尤其是菊头蝠)细胞环境高度相符,也就是说新冠病毒的起源符合自然进化过程。研究为新冠病毒的自然起源提供了公开透明和实证性的数据支持。相关研究成果在线发表于综合性英文学术期刊《The Innovation》。

  目前,研究发现的与新冠病毒基因组序列最相近的是从菊头蝠属分离得到的蝙蝠病毒RaTG13,它的基因序列与新冠病毒的相似性仅为96.2%。“蝙蝠病毒RaTG13与新冠病毒的进化分歧大约发生在50年前。根据进化分析,直到疫情暴发前,新冠病毒已经积累了500多个突变。”论文共同通讯作者、中科院遗传与发育生物学研究所研究员钱文峰说。

  鉴于此,研究人员提出了利用新冠病毒这500多个突变的频谱特征推测新冠病毒历史宿主的溯源策略。

  研究人员首先确认了这一策略运用所需要满足的前提假设。“我们需要确认三个前提假设:一是细胞环境在不同宿主之间存在差异,会在其携带的病毒基因组上产生宿主特异性的突变;二是病毒基因组的新生突变主要是由宿主细胞环境造成的;三是病毒在进化中积累的突变特征主要是由新生突变决定的。”钱文峰解释道。

  在建立了新溯源策略的理论基础后,研究人员构建了非典病毒、中东呼吸综合征病毒、新冠病毒以及与其相关的16种冠状病毒的进化树。钱文峰指出,这些病毒都是其他研究人员以往从人、蝙蝠、骆驼、果子狸、穿山甲和刺猬等不同物种中分离得到并进行过测序的。

  “通过鉴定这些病毒进化历史上不同时期积累的突变,我们发现,来源于不同宿主的病毒带有不同的突变特征。宿主物种的差异越小,病毒的突变特征越相似。”论文共同通讯作者、中科院遗传与发育生物学研究所副研究员郇庆说,这一结果确认了根据病毒突变特征推测其历史宿主这一计算生物学策略的可行性。

  为了推测新冠病毒的进化历史,研究人员对新冠病毒在这段时间产生的突变特征开展了分析,发现新冠病毒在疫情暴发前积累的突变特征与野生蝙蝠(尤其是菊头蝠)细胞环境高度相符。“也就是说新冠病毒的起源与自然过程相符,这为新冠病毒的自然起源提供了公开透明和实证性的数据支持。”郇庆解释道。

  (科技日报北京8月31日电)

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