冠状病毒突变:到目前为止我们学到了什么
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2021-04-04 21:37
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火星译客

(图片信用:MedicalRF.com/GettyImage)

1月初,SARS的第一个基因组序列CoV-2--引起新冠肺炎的病毒--以“武汉-1”为名发布。这30,000个字母(遗传密码的A、T、C和GS)标志着第一天开始了解这一新发现的冠状病毒的遗传学。现在,来自100多个国家的新冠肺炎患者的10万个冠状病毒基因组已经加入武汉-1。世界各地的遗传学家正在挖掘这些数据来寻找答案。Sars-CoV-2是从哪里来的?它什么时候开始感染人类的?病毒是如何变异的-这有关系吗?SARS-CoV-2基因组学,就像病毒本身一样,发展得很大,并且走向了全球.

这个术语的突变倾向于召唤危险的新病毒的图像,增强了席卷整个地球的能力。尽管突变不断出现,有时甚至是扫描--随着病毒的传播,SARS-CoV-2的早期突变已经在世界各地传播--突变是任何有机体(包括病毒)的一个完美的自然部分。绝大多数病毒对病毒传播或引起疾病的能力没有影响。

突变只是意味着差异;基因组中字母的变化。虽然SARS-CoV-2种群在2019年末跳入其第一个人类宿主时在遗传上基本上是不变的,但其中超过13,000种变化现在已经在100,000种SAR-CoV-2序列中找到。然而,来自世界上任何两个病人的每两种病毒平均只相差10个字母。这是病毒遗传密码中30000个字符中的一小部分,这意味着流通中的所有SAR-CoV-2都可以被认为是单个克隆系的一部分。

慢慢的变化

病毒需要一段时间才能获得大量的遗传多样性。对于一种病毒来说,SARS-CoV-2变异的速度相当慢,每个月都会有一些变化,比同期流感病毒所获得的突变数少两到六倍。

尽管如此,突变仍然是自然选择可以发挥作用的基石。大多数情况下,突变会使病毒失去功能或没有任何作用。然而,突变可能影响SAR-CoV-2在其新的人类宿主中的传播能力。因此,自从武汉第一个SAS-CoV-2基因组测序以来,人们一直在努力确定哪些突变,如果有的话,可能会显著改变病毒的功能。

在这种背景下,一个臭名昭著的突变是sars-cov-2尖峰蛋白中的氨基酸变化,这种蛋白质给予冠状病毒特有的冠状突起,并允许它附着在宿主细胞上。病毒基因组中的这一单一特征的改变--被称为D614G--已经被证明在实验室培养的细胞中增加了病毒的传染性,尽管对疾病的严重程度没有明显的影响。虽然这一突变也与其他三种突变接近系统地被发现,而且现在在80%的Sars-CoV-2序列中发现了这四种突变,这使它成为循环中最常见的一组突变。

与其他突变一样,D614G面临的挑战是,是否因为它们碰巧存在于导致早期成功爆发的病毒中而导致频率上升,或者它们是否确实给其携带者带来了优势。尽管英国数据集上的基因组学研究表明,D614G在提高携带D614G基因的谱系增长率方面起着微妙的作用,但我们自己的工作对传播没有明显的影响。

仅仅携带

D614G并不是唯一的高频突变。SAR-CoV-2蛋白外壳中的三个突变序列也越来越多地出现在测序数据中,现在已经在三分之一的病毒中发现了这种突变。在已知的免疫原区Orf3a蛋白的57位,一个单一的变化发生在四分之一。其他突变存在于穗蛋白中,而无数其他突变似乎是由我们自身免疫反应的活动引起的。与此同时,人们仍未达成共识,即这些病毒或任何其他病毒都在显著改变病毒的传播能力或毒性。大多数突变只是随着SAR-CoV-2继续成功传播而进行的.

但是替换并不是唯一可能影响SAR-CoV-2的小编辑。SARS-CoV-2辅助性基因Orf7b/Orf 8的缺失已被证明降低了SAR-CoV-2的毒力,有可能在患者中引起较轻的感染。类似的缺失可能在引起2002-04年SARS爆发的相关冠状病毒Sars-CoV-1中也有同样的表现。虽然Orf 8的缺失早在大流行的早期就已经存在,而且似乎没有增加频率,但向毒性较小的SAS-CoV-2发展将是一个可喜的消息。

虽然适应性的变化可能还会发生,但目前所有可用的数据都表明,从大流行开始,我们就面临着同样的病毒。英国首席医疗官克里斯·惠蒂(ChrisWhitty)认为这种病毒变异为比导致英国在3月份实施封锁的病毒更温和的想法是正确的。夏季症状严重程度可能下降的原因可能是年轻人感染,遏制措施(如社会距离)和改善治疗,而不是改变病毒本身。然而,尽管SARS-CoV-2到目前为止并没有发生重大变化,但我们仍在继续扩展我们的工具,以跟踪和跟踪它的发展,随时准备跟上它的步伐。

这篇文章最初是在谈话中发表的。该出版物为“生活科学的专家之声:OP-Ed&Insight”撰写了这篇文章。

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