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hg0088代理:最新论文:武汉新型冠状病毒的进化来源和传染人的分子作用通路

2020年1月21日,中国科学院上海巴斯德研究所郝沛研究员、军事医学研究院国家应急防控药物工程技术研究中心钟武研究员和中科院分子植物卓越中心合成生物学重点尝试室李轩研究员合作,在SCIENCE CHINA Life Sciences(《中国科学:生命科学》英文版),在线颁发了题为“Evolution of the novel coronavirus from the ongoing Wuhan outbreak and modeling of its spike protein for risk of human transmission”的论文。

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该论文阐发论述了引起近期武汉地区肺炎疫情暴发的新型冠状病毒的进化来源,及与导致2002年广东“非典”疫情的SARS冠状病毒、“中东呼吸综合征”MERS冠状病毒的遗传进化关系,并通过对武汉的新型冠状病毒spike-蛋黑的布局模拟计算,揭示了武汉新型冠状病毒spike-与人ACE2蛋黑作用并介导感染人的分子作用通路。该功效评估了武汉新型冠状病毒的潜在人间感染力,为尽快确认感染源和传播途径、制定高效的防控计谋提供了科学理论依据。

2019年12月以来,湖北省武汉市集中产生了不明原因肺炎疫情。流行病调查发现这些陆续浮现的肺炎病例都与武汉市“华南海鲜市场”有关联。武汉市组织多学科专家会诊调查,支配尝试检测等手腕认定武汉地区肺炎疫情为病毒性肺炎。2020年1月8日,开端确认了一种新型冠状病毒为此次疫情的病原。

武汉地区的病毒性肺炎疫情暴发,与2002年广东暴发的“非典”疫情有不少相似的处所,都产生在冬季、初始产生都起源于人与动物市场交易的鲜活动物打仗,并且都是由未知的冠状病毒病原导致。截止1月20日18时,我国境内累计陈诉新型冠状病毒污染的肺炎病例224例,此中确诊病例217例(武汉市198例,北京市5例,广东省14例);疑似病例7例(四川省2例,云南省1例,上海市2例,广西壮族自治区1例,山东省1例)。日本传递确诊病例1例,泰国传递确诊病例2例,韩国传递确诊病例1例。污染患者中有14个医护人员,该新型冠状病毒浮现人传人并有扩散的趋势。

2020年1月10日,武汉新型冠状病毒的第一个基因组序列数据被发表,后来陆续有多个从患者身上拉拢的新型冠状病毒的基因组序列发布。这些新型冠状病毒基因组数据,为研究阐发武汉新型冠状病毒的进化来源、致病病理机制提供了第一手材料。

为了解武汉新型冠状病毒与已知明确污染人的两种冠状病毒的关系,此论文的研究者通过对武汉新型冠状病毒基因组与2002年“非典”SARS冠状病毒、“中东呼吸综合征”MERS冠状病毒进行了全基因组比对,发现平均分袂有~70%和~40%的序列相似性。此中不同冠状病毒与宿主细胞作用的关键spike基因(编码S-蛋黑),有更大的差异性。

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为了解析武汉新型冠状病毒的进化来源和也许的自然界宿主,研究者支配武汉新型冠状病毒和收罗到大量冠状病毒数据进行了遗传进化阐发。成效发现武汉新型冠状病毒属于Beta冠状病毒属(Betacoronavirus)。Betacoronavirus是蛋黑包裹的单链正链RNA病毒,寄生和污染高等动物(包含人)。在进化树的位置上,

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,与SARS(导致2002年“非典”)病毒和类SARS(SARS-like)病毒的类群相邻,但其实不属于SARS和类SARS病毒类群。有意思的是它们进化上共同的外类群是一个寄生于果蝠的HKU9-1冠状病毒。所以武汉冠状病毒和SARS/类SARS冠状病毒的共同祖先是和HKU9-1类似的病毒。由于武汉冠状病毒的进化邻居和外类群都在各类蝙蝠中有发现,预测武汉冠状病毒的自然宿主也也许是蝙蝠。如同导致2002年“非典”的SARS冠状病毒一样,武汉冠状病毒在从蝙蝠到人的感染过程中很也许存在未知的中间宿主媒介。

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由于武汉新型冠状病毒与2002年“非典”SARS病毒和“中东呼吸综合征”MERS病毒有很大的遗传距离,所以论文作者对武汉新型冠状病毒污染人的机制和通路进行了阐发。SARS病毒的 S-蛋黑和MERS病毒S-蛋黑分袂通过与人的ACE2蛋黑或DPP4蛋黑互作结合来污染人的呼吸道上皮细胞。作者首先对照了武汉冠状病毒与SARS和MERS病毒S-蛋黑的宿主受体互作区(RBD区),发此刻RBD区域中,武汉冠状病毒与SARS病毒对照相似,但与MERS病毒差异很大,所以排除S-蛋黑与DPP4互作污染人的也许。但是,武汉冠状病毒S-蛋黑与人ACE2互作也存在很大困难-已经证明的SARS病毒S-蛋黑与ACE2互作的5个关键氨基酸,在武汉冠状病毒中有4个产生了改变。

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