人新型冠状病毒与禽冠状病毒遗传进化关系简析

发布时间：2020-11-17 06:32

　　 2019年底暴发的新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情对全球人类健康构成了严重威胁。为研究其病原(SARS-Co V-2)与禽冠状病毒之间的关系,将两者进行了基因序列比对、遗传进化分析、蛋白结构比较及交叉血清学检测。结果显示:SARS-Co V-2与禽冠状病毒的基因组序列相似性仅为44.7%～50.7%,遗传进化距离较远;两者S蛋白空间结构相似度低;SARS-Co V-2 S蛋白与禽冠状病毒阳性血清无交叉反应。表明这两种病毒在基因和蛋白水平均存在较大差异。研究提示:这两种冠状病毒可能很难突破人类与禽类的种间屏障实现跨种传播,SARS-CoV-2通过感染家禽并进一步威胁公共卫生安全的风险甚小。
【部分图文】：

将SARS-CoV-2 S蛋白（PDB:6VSB）与SARS-CoV S蛋白（PDB:5XLR）和IBV S蛋白（PDB:6CV0）的结构（单体）进行叠加联配比较（见图2）。结果可见IBV S蛋白单体胞外区大体空间结构与其他冠状病毒相似：由受体结合的S1头部区与膜融合的S2茎部区组成，但SARS-CoV-2和SARS-CoV的结构叠加相似性（RMSD=1.546?）明显高于SARS-CoV-2和IBV(RMSD=4.989?），上述结果从蛋白结构层面说明IBV与SARS-CoV-2的亲缘关系较远。2.3 血清学交叉检测结果

将选择的4株SARS-CoV-2与不同冠状病毒进行全基因组比对与遗传进化分析，结果显示SARS-CoV-2与蝙蝠源冠状病毒和SARS-CoV显著聚类，与MERS-CoV相对较远，但同属于β冠状病毒属。SARS-CoV-2与各种禽源冠状病毒间的进化关系最远（见图1）。将SARS-CoV-2与鸡、鹅、鸭、鸽、火鸡等不同禽源冠状病毒的全基因组序列进行核苷酸相似性分析。结果显示，4株SARS-CoV-2相似性高于99.9%，而与禽源冠状病毒的相似性仅为44.7%～50.7%。进一步对病毒S蛋白的氨基酸序列进行比对，发现SARS-CoV-2与禽源冠状病毒的相似性仅为20.4%～24.7%，两种冠状病毒全基因组核苷酸与S蛋白氨基酸序列的同源性均低，从基因层面提示这两类病毒相互间可能很难突破人类与禽类的种间屏障实现跨种传播。
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本文编号：2887190