科学团队在冠状病毒研究中发现新的、独特的突变

随着冠状病毒大流行席卷美国，除了追踪每天的冠状病毒病例数，还有一个全球科学界参与追踪SARS-CoV-2病毒本身。

埃弗雷姆·利姆(Efrem Lim)领导着亚利桑那州立大学的一个团队，研究如何病毒可能会随着时间的推移传播，变异和适应。

为了在全球范围内追踪这种病毒的踪迹，林的团队正在亚利桑那州立大学基因组研究所使用一种名为“下一代测序”的新技术，快速阅读SARS-CoV-2的所有3万个化学字母遗传密码叫做基因组。

每个基因序列都被存入一个全球基因库，该基因库由一个名为GISAID的非营利性科学组织运营。迄今为止，已有超过16000条SARS-CoV-2序列存入GISAID的EpiCoVTM数据库。序列数据显示，SARS-CoV-2的单一源头来自中国武汉，而分析的许多亚利桑那州的首批病例显示，来自欧洲的旅行是最有可能的源头。

现在，使用从亚利桑那州可能的Covid-19案件中获得的382个鼻拭子样本，Lim的团队已经确定了从未发现过的SARS-COV-2突变，其中81个字母已经消失，永久删除基因组。

这项研究发表在《科学》杂志网络版上病毒学杂志。

Lim说，当他在预印本服务器medRxiv上提供手稿数据时，它就吸引了包括世界卫生组织在内的科学界的全世界的兴趣。

亚利桑那州立大学生物设计研究所的助理教授Lim说:“这种突变之所以有趣，原因之一是它反映了2003年SARS爆发时出现的大量缺失。”在SARS流行的中后期，SARS- cov积累了突变，使病毒减弱。科学家们认为，如果一种导致不那么严重疾病的弱化病毒能够在不知情的人群中有效传播，那么它可能具有选择性优势。

林和他的同事们对这究竟意味着什么有着深刻的兴趣。ASU的研究团队包括LaRinda A. Holland、Emily A. Kaelin、Rabia Maqsood、Bereket Estifanos、Lily I. Wu、Arvind Varsani、Rolf U. Halden、Brenda G. Hogue和Matthew Scotch。

亚利桑那州立大学的病毒学团队成立的目的是进行季节性流感病毒的研究，但当2020年1月26日在亚利桑那州发现第三例COVID-19病例时，他们知道自己拥有所有的技术和科学能力，可以迅速转向检测SARS-CoV-2的传播。

“这是ASU一生的科学机会，能够做出贡献，以了解这种病毒在我们的社区中如何传播，”LIM说。“作为一支球队，我们知道我们可以产生重大差异。”

所有阳性病例表明，SARS-CoV-2病毒基因组彼此不同，相互独立。这表明，新病例与1月份亚利桑那州的第一例病例没有关联，而是最近从不同地方旅行的结果。

在81个碱基对突变的情况下，因为它以前从未发现过GISAID数据库，它也可以提供有关病毒如何让人生病的线索。它也可以为其他科学家制定新的起点，以制定抗病毒药物或制定新的疫苗。

SARS-CoV-2制造辅助蛋白，帮助其感染人类宿主、复制并最终在人与人之间传播。该基因组的缺失从SARS-CoV-2辅助蛋白ORF7a中去除了27个蛋白质构建块，称为氨基酸。该蛋白与2003年SARS-CoV免疫拮抗剂ORF7a/X4非常相似。

亚利桑那州立大学的研究小组正在努力进行进一步的实验，以了解病毒突变的功能后果。这种病毒蛋白被认为可以帮助SARS-CoV-2逃避人类的防御，最终杀死细胞。这使病毒能够通过级联连锁反应感染其他细胞，迅速导致病毒在全身进行自我复制，最终在最初感染8-14天后出现严重的COVID-19症状。

Lim指出，迄今为止，只有16000个SARS-CoV-2基因组被测序，这不到流行毒株的0.5%。目前全球有350多万新冠肺炎确诊病例。

Lim的团队与TGen、UA和北亚利桑那大学合作，继续追踪新型冠状病毒的不同基因毒株。新成立的亚利桑那州COVID-19基因组学联盟(ACGU)希望利用大数据分析和基因图谱，让亚利桑那州的医疗服务提供者和公共政策制定者在抗击这种不断扩大的流行病时获得优势。

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