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SARS-CoV-2刺突蛋白的由来:马蹄蝠->树鼩->大鼠->人类

 DX3906_135711 2023-05-13 发布于北京

Thus spoke peptides: SARS-CoV-2 spike gene evolved in humans and then shortly in rats while the rest of its genome in horseshoe bats and then in treeshrews.

Jaroslav Flegr, Daniel Zahradník, Michaela Zemková

Communicative & integrative biology 2022;15(1):96-104 doi:10.1080/19420889.2022.2057010

PMID:35432715

SARS-CoV-2被怀疑是两种病毒自然或人工重组的产物——一种适应于马蹄蝠,另一种是刺突蛋白基因的供体,适应于一种未知物种。在这里,我们使用了一种新的方法来寻找SARS-CoV-2病毒祖先的原始宿主和刺突蛋白基因的供体,刺突蛋白是负责结合和进入人类细胞的分子。我们计算了11种冠状病毒和38种主要哺乳动物分支的代表之间的免疫T-距离(存在于病毒蛋白中但在宿主蛋白中不存在的不同肽的数量)。对五肽的分析显示,SARS-CoV-2的刺突蛋白与人类的T-距离最小,而SARS-CoV-2其余的蛋白组与马蹄蝠的T-距离最小。这表明SARS-CoV-2的祖先适应了蝙蝠,但刺突基因供体适应了人类。进一步的分析表明,适应于蝙蝠的祖先冠状病毒在树鼩中很快传代,而刺突基因的供体在重组事件发生前不久在大鼠中传代。

人类作为刺突基因供体的自然宿主

SARS CoV-2感染人类的能力和在人群中传播应该是相关的基因从一个未知的病毒不同的宿主特异性[4]。为了验证这一假设,并揭示刺突蛋白基因的假想供体可能的宿主特异性,我们分别对刺突蛋白和SARS-CoV-2蛋白组的其他部分重复了我们的分析。其余蛋白质组的结果与完整的病毒蛋白质组相似,但模式更清楚。现在,RaTG13与大马蹄蝠的距离也最短,而与外群物种代表的亲和力下降(SI Table S3)。其他基因的五肽词汇对大马蹄蝠词汇的亲和力最强(最短的免疫T-距离),而SARS-CoV-2和RaTG13的峰值五肽词汇对人类五肽词汇的亲和力最强(见图1和SI Table S5)。

最近与树鼩和啮齿动物短暂接触的痕迹

与此相反,SARS-CoV-2和RaTG13的其他基因的六肽词汇显示到树鼩的距离最短,刺突基因的六肽词汇和啮齿动物显示最短的免疫T距离:SARS-CoV-2中的黑鼠和RaTG13中的小鼠或黑鼠(参见图2和SI表S6)。在SARS-CoV-2和RaTG13中观察到的模式相当独特。在其他9种人类和动物冠状病毒中,只有SARS-CoV-1的五肽词汇与人类五肽词汇有一定的亲和力(SI表S1)。然而,在SARS-CoV-1中,刺突蛋白五肽词汇对北方大夜猴和猫的免疫T-距离比对人类的T-距离更短(SI表S5),而其余的病毒蛋白质组对6个不相关物种(家鼠、黑鼠、灰色短尾负鼠(南美)、双峰驼、宽吻海豚、人类)的五肽T-距离比对大马蹄蝠的T-距离更小(SI表S3)。另一种对灵长类五肽词汇(这里专门针对黑猩猩和恒河猴五肽词汇)表现出最强亲和力的冠状病毒是BM48。然而,在这种情况下,不是刺突蛋白,而是蛋白质组的其他部分负责观察到的亲和力(见SI表S3和S5)。

捷克作者结论:树鼩和黑鼠都生活在中国中部。所有这些物种都很可能在中国的菜市场出售和/或用于病毒学实验室传代病毒(笔者注:作为一个生物大国的美国,实验室什么动物没有,而且新冠之前还爆发了电子烟肺病疫情,当汉人是瞎子吗?)。因此,我们的研究结果并没有回答新病毒是两种病毒自然重组的产物,还是故意将刺突蛋白基因插入其他冠状病毒物种[26]基因组的结果。当然,SARS-CoV-2的两个祖先——一个适应马蹄蝠,另一个适应人类——在自然重组事件之前在两种不同的实验动物中短暂传代的可能性似乎并不高。

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