Pochodzenie koronawirusa: analiza genomu sugeruje, że dwa wirusy mogą się połączyć

Zdjęcie za pośrednictwem Michał Ico / Unsplash

Ten artykuł autorstwa Alexandre Hassanin został ponownie opublikowany tutaj za zgodą Rozmowa . Ta treść jest udostępniana tutaj, ponieważ temat może zainteresować czytelników Snopesa, jednak nie reprezentuje pracy weryfikatorów faktów ani redaktorów Snopesa.


W ciągu kilku tygodni wszyscy dowiedzieliśmy się wiele o COVID-19 i wirusie, który go powoduje: SARS-CoV-2. Ale było też wiele plotek. I chociaż rośnie liczba artykułów naukowych na temat tego wirusa, nadal istnieje wiele szarych obszarów, jeśli chodzi o jego pochodzenie.

U jakich gatunków zwierząt to wystąpiło? Nietoperz, łuskowiec czy inny dziki gatunek? Skąd to pochodzi? Z jaskini lub lasu w chińskiej prowincji Hubei lub gdzie indziej?

W grudniu 2019 roku 27 z pierwszych 41 hospitalizowanych osób (66%) przeszło przez targ znajdujący się w samym sercu miasta Wuhan w prowincji Hubei. Ale zgodnie z badanie przeprowadzone w szpitalu Wuhan , pierwszy zidentyfikowany przypadek ludzki nie pojawił się na tym rynku. Zamiast, oszacowanie datowania molekularnego na podstawie sekwencji genomowych SARS-CoV-2 wskazuje na pochodzenie w listopadzie. To rodzi pytania o związek między tą epidemią COVID-19 a dziką przyrodą.

Dane genomowe

Plik Genom SARS-CoV-2 został szybko zsekwencjonowany przez chińskich naukowców. To jest RNA cząsteczka około 30000 zasad zawierająca 15 genów, w tym gen S, który koduje białko znajdujące się na powierzchni otoczki wirusa (dla porównania nasz genom ma postać podwójnej helisy DNA wielkości około 3 miliardów zasad i zawiera około 30000 genów).

Porównawczy analizy genomiczne wykazali, że SARS-CoV-2 należy do grupy Betacoronaviruses i że jest bardzo blisko SARS-CoV , odpowiedzialny za epidemię ostrego zapalenia płuc, która pojawiła się w listopadzie 2002 r. w chińskiej prowincji Guangdong, a następnie w 2003 r. rozprzestrzeniła się na 29 krajów. W sumie odnotowano 8 098 przypadków, w tym 774 zgony. Wiadomo, że nietoperze z rodzaju Rhinolophus (potencjalnie kilka gatunków jaskiniowych) były rezerwuar tego wirusa i że mały drapieżnik, cyweta palmowa ( Paguma larvata ), może służyć jako pośredniego gospodarza między nietoperzami a pierwszymi przypadkami ludzi.

Od tego czasu wielu Betacoronaviruses zostały odkryte, głównie u nietoperzy, ale także u ludzi. Na przykład RaTG13, wyizolowany z nietoperza należącego do gatunku Rhinolophidae spokrewnione zebrany w chińskiej prowincji Yunan, został ostatnio opisany jako bardzo podobny do SARS-CoV-2, z sekwencje genomu identyczne z 96% . Wyniki te wskazują, że nietoperze, aw szczególności gatunki z rodzaju Rhinolophus , stanowią rezerwuar wirusów SARS-CoV i SARS-CoV-2.

Jeden, Rhinolophidae spokrewnione .
Alexandre Hassanin,Dostarczony przez autora

Ale jak zdefiniujesz zbiornik? Rezerwuar to jeden lub kilka gatunków zwierząt, które nie są lub nie są bardzo wrażliwe na wirusa, który w naturalny sposób będzie nosicielem jednego lub kilku wirusów. Brak objawów choroby tłumaczy się skutecznością ich układu odpornościowego, który pozwala im walczyć ze zbyt dużą proliferacją wirusów.

Mechanizm rekombinacji

7 lutego 2020 roku dowiedzieliśmy się, że w łuskowcu odkryto wirusa jeszcze bliższego SARS-CoV-2. Z 99% zgłoszono zgodność genomową , sugerowało to bardziej prawdopodobny zbiornik niż nietoperze. Jednak plik ostatnie badanie w trakcie przeglądu pokazuje, że genom koronawirusa wyizolowany z łuskowca malezyjskiego ( Manis javanica ) jest mniej podobny do SARS-Cov-2, z zaledwie 90% zgodnością genomową. Oznaczałoby to, że wirus wyizolowany w łuskowcu nie jest odpowiedzialny za obecnie szalejącą epidemię COVID-19.

Jednak koronawirus wyizolowany z łuskowca jest podobny w 99% w określonym regionie białka S, co odpowiada 74 aminokwasom zaangażowanym w domenę wiązania receptora ACE (enzym konwertujący angiotensynę 2), która umożliwia wirusowi wejście ludzkie komórki, aby je zarażać. Natomiast wirus RaTG13 wyizolował się z nietoperza R. powiązane jest bardzo zróżnicowany w tym konkretnym regionie (tylko 77% podobieństwa). Oznacza to, że koronawirus wyizolowany z łuskowca jest zdolny do przedostania się do komórek ludzkich, podczas gdy ten wyizolowany z nietoperza R. powiązane nie jest.

Ponadto te porównania genomowe sugerują, że wirus SARS-Cov-2 jest wynikiem rekombinacji między dwoma różnymi wirusami, jednym zbliżonym do RaTG13, a drugim bliższym wirusowi łuskowca. Innymi słowy, jest to chimera między dwoma istniejącymi wcześniej wirusami.

Koronawirus z łuskowca może być jednym ze źródeł COVID-19.
Wildlife Alliance / Flickr , CC BY

Ten mechanizm rekombinacji miał już zostało opisane w koronawirusach, w szczególności w celu wyjaśnienia pochodzenia SARS-CoV. Ważne jest, aby wiedzieć, że rekombinacja prowadzi do powstania nowego wirusa potencjalnie zdolnego do zakażenia nowego gatunku żywiciela. Aby doszło do rekombinacji, dwa rozbieżne wirusy muszą jednocześnie zainfekować ten sam organizm.

Dwa pytania pozostają bez odpowiedzi: w jakim organizmie wystąpiła ta rekombinacja? (nietoperz, łuskowiec czy inny gatunek?) A przede wszystkim w jakich warunkach doszło do tej rekombinacji?


Alexandre Hassanin , Profesor nadzwyczajny (HDR) na Sorbonne University, ISYEB - Institute of Systematics, Evolution, Biodiversity (CNRS, MNHN, SU, EPHE, UA), Narodowe Muzeum Historii Naturalnej (MNHN)

Ten artykuł został opublikowany ponownie z Rozmowa na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł .