冠状病毒突变:我们做什么’ve learned so far

世界各地的遗传学家正在研究100,000个冠状病毒基因组–样本来自100多个国家/地区的Covid-19患者–试图了解病毒是如何变异的,科学已经学到了什么。

通过 露西·范·多普(Lucy van Dorp), UCL

1月初,Sars-CoV-2的第一个基因组序列(引起Covid-19的病毒)以“武汉-1”的名字发布。这三万个字母的字符串(遗传密码的A,T,C和Gs)标志着比赛开始的第一天,以了解这种新发现的冠状病毒的遗传学。现在,从100多个国家的Covid-19患者那里采样的另外100,000个冠状病毒基因组已加入了武汉-1号。世界各地的遗传学家都在挖掘数据以寻找答案。 Sars-CoV-2来自哪里?它什么时候开始感染人类?病毒如何变异,这有关系吗?与病毒本身一样,Sars-CoV-2基因组学发展迅猛,走向全球。

突变一词往往会让人联想到危险的新病毒的图像,这些新病毒具有增强的能力,可以横扫整个星球。而且,尽管突变不断出现并有时扫荡-Sars-CoV-2的早期突变已在世界范围内流行,因为病毒几乎没有引起人们的注意-突变是包括病毒在内的任何生物的完全自然组成部分。绝大多数都不会影响病毒的传播或引起疾病的能力。

变异就意味着差异。基因组中的字母变化。当Sars-CoV-2种群跃入其第一个人类宿主时,在遗传上基本不变 在2019年底,到目前为止,在100,000个Sars-CoV-2序列中发现了超过13,000个此类变化。然而,来自世界各地的任何两名患者的任何两种病毒的平均差异仅为 10个字母。这只是该病毒遗传密码中30,000个字符中的很小一部分,这意味着流通中的所有Sars-CoV-2都可以被视为单个克隆谱系的一部分。

慢慢变异

该病毒需要大量时间才能获得大量的遗传多样性。 Sars-CoV-2的病毒变异速度相当缓慢,任何血统都能获得 每月进行两次更改; 低2至6倍 比同期流感病毒获得的突变数要多。

尽管如此,突变仍然是自然选择可以起作用的基石。最常见的突变将使病毒失去功能或不起作用。然而,存在突变可能会影响Sars-CoV-2在其新的人类宿主中的传播能力。结果,自从在武汉对第一个Sars-CoV-2基因组进行测序以来,人们一直在努力确定哪些突变(如果有的话)是可识别的,可能会显着改变病毒的功能。

在这种情况下,一个臭名昭著的突变是Sars-CoV-2穗蛋白中的氨基酸变化,该蛋白使冠状病毒具有其特征性的冠状突起并使其附着在宿主细胞上。病毒基因组中的单个字符变化-称为 D614G –已显示可增加实验室培养的细胞中的病毒感染性,尽管对疾病的严重程度没有可衡量的影响。尽管也几乎与其他三个突变一起系统地发现了该突变,并且现在在测序的Sars-CoV-2中约有80%发现了所有四个突变,这使其成为循环中最常见的一组突变。

与其他突变一样,D614G面临的挑战是弄清它们的频率是否上升,是因为它们恰巧存在于导致早期成功爆发的病毒中,还是它们 真正赋予优势 给他们的承运人。虽然基因组学在英国数据集上的研究表明D614G在增加 血统增长率 携带它,我们自己的工作可以找到 没有可衡量的影响 在传输上。

随身携带

D614G不是在高频下发现的唯一突变。 Sars-CoV-2蛋白质外壳中的三个突变串也越来越多地出现在测序数据中,现在在三分之一的病毒中被发现。在四分之一的时间内,Orf3a蛋白(已知的免疫原性区域)的位置57发生了单个变化。刺突蛋白中存在其他突变,而无数其他突变似乎是由我们的活性引起的 自身免疫反应。同时,对于这些或任何其他形式正在显着改变病毒的传播性或毒力,仍未达成共识。随着Sars-CoV-2继续成功传播,大多数突变都被简单携带。

但是替换并不是唯一可能影响Sars-CoV-2的小修改。已经显示Sars-CoV-2辅助基因Orf7b / Orf8中的缺失 降低毒力 Sars-CoV-2的感染可能会引起患者的轻度感染。一个相似的 删除 可能在 同样的方式 在Sars-CoV-1中,相关冠状病毒负责 非典 2002-04年爆发。尽管从大流行初期开始就出现了Orf8的缺失,但似乎并没有出现增加的趋势,向低毒性的Sars-CoV-2的进展是令人欢迎的消息。

尽管可能会发生适应性变化,但此阶段的所有可用数据表明,自大流行开始以来,我们正面临着同一病毒。 克里斯·惠蒂英格兰首席医学官,正确地将冷水倒入这种病毒的想法 变成温和的东西 比导致英国在3月份实行封锁的国家要大。夏季出现的症状严重程度可能降低的原因可能是年轻人受到感染,遏制措施(例如社交疏远)和改善的治疗方法而不是病毒本身的改变。但是,尽管Sars-CoV-2迄今尚未发生重大变化,但我们仍在继续扩展我们的工具以跟踪和追踪其发展,并随时跟进。

露西·范·多普(Lucy van Dorp),微生物基因组学高级研究员, UCL

该文章重新发布于 对话 根据知识共享许可。阅读 来源文章.

底线:科学界对Covid-19病毒突变的了解。

对话

地球天空Voices