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基因组研究指向COVID

 文豪学者 2020-03-29
基因组研究指向COVID-19的天然来源
弗朗西斯·柯林斯博士于2020年3月26日发布

如今无论您在哪里上网,都必然会讨论2019年冠状病毒病(COVID-19)。 一些人甚至提出了令人愤慨的说法,即引起大流行的新冠状病毒是在实验室设计的,故意释放出来使人患病。 一项新研究通过提供科学证据证明这种新型冠状病毒是自然产生的,打破了这种说法。

令人放心的发现是由国际研究小组进行基因组分析的结果,该研究小组得到了NIH的部分支持。 加州拉霍亚斯克里普斯研究所的克里斯蒂安·安德森(Kristian Andersen)在《自然医学》杂志上的研究中; 新奥尔良杜兰大学医学院罗伯特·加里(Robert Garry); 和他们的同事使用先进的生物信息学工具比较了几种冠状病毒(包括引起COVID-19的新型冠状病毒)的公开基因组数据。

研究人员开始研究冠状病毒基因组中编码刺突蛋白的部分,从而使这种病毒家族具有独特的冠状外观。 (顺便说一下,“冠冕”在拉丁语中是“冠冕”。)所有冠状病毒都依赖刺突蛋白感染其他细胞。 但是,随着时间的流逝,每种冠状病毒对这些蛋白质的形成方式都略有不同,有关这些修饰的进化线索已在其基因组中阐明。

负责COVID-19的新型冠状病毒的基因组数据表明,其刺突蛋白含有一些独特的适应性。 这些适应之一提供了这种冠状病毒与人类细胞上称为血管紧张素转化酶(ACE2)的特定蛋白质结合的特殊能力。 一种引起人类严重急性呼吸系统综合症(SARS)的相关冠状病毒也正在寻找ACE2。

现有的计算机模型预测,新的冠状病毒将不像SARS病毒那样与ACE2结合。 然而,令他们惊讶的是,研究人员发现,新冠状病毒的刺突蛋白结合实际上比计算机预测要好得多,这很可能是由于ACE2的自然选择使该病毒能够利用先前未确定的替代结合位点。 研究人员说,这提供了有力的证据,证明新病毒不是实验室故意操纵的产物。 实际上,任何试图设计威胁人类健康的冠状病毒的生物工程师都可能永远不会为刺突蛋白选择这种特定构象。

研究人员接着分析了与新冠状病毒整体分子结构或骨架相关的基因组数据。 他们的分析表明,新冠状病毒基因组的骨架与COVID-19大流行开始后发现的蝙蝠冠状病毒的骨架最为相似。 但是,与ACE2结合的区域类似于穿山甲中发现的新型病毒,穿山甲是一种看起来很奇怪的动物,有时也被称为鳞状食蚁兽。 这提供了额外的证据,证明导致COVID-19的冠状病毒几乎可以肯定是自然界起源的。 如果新的冠状病毒是在实验室生产的,那么科学家最有可能会使用已知会导致人类严重疾病的冠状病毒的骨架。

那么,导致COVID-19大流行的新型冠状病毒的自然起源是什么? 研究人员还没有确切的答案。 但是它们确实提供了两种可能的方案。

在第一种情况下,随着新的冠状病毒在其天然宿主(可能是蝙蝠或穿山甲)中进化,其刺突蛋白发生突变以结合与人ACE2蛋白结构相似的分子,从而使其能够感染人细胞。 这种情况似乎也适合于其他最近由人类冠状病毒引起的疾病暴发,例如SARS,它是由类似猫的动物引起的。 以及骆驼引起的中东呼吸综合症(MERS)。

第二种情况是,新的冠状病毒在能够引起人类疾病之前就已经从动物进入了人类。 然后,由于经过数年甚至数十年的逐步进化变化,该病毒最终获得了在人与人之间传播的能力,并导致严重的,甚至威胁生命的疾病。

无论哪种方式,本研究几乎没有余地驳斥COVID-19的自然起源。 这是一件好事,因为它可以帮助我们专注于真正重要的事情:遵守良好的卫生习惯,与社会保持距离并支持所有致力于解决这一重大公共卫生挑战的敬业医疗专业人员和研究人员的努力 。

最后,下次当您在线上遇到一些有关COVID-19的问题时,您会感到困扰或困惑,我建议您访问FEMA的新的冠状病毒谣言控制网站。 它可能无法完全解决您的问题,但这绝对是朝着正确方向迈出的一步,有助于将谣言与事实区分开。

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