解开COVID-19大流行的一个基因之谜

随着COVID-19大流行进入第二年，科学家们仍在努力了解冠状病毒的新毒株是如何进化的，以及它是如何变得比其他冠状病毒危险得多的，人类与这些病毒一起生活了数千年。

几个月来，全世界的病毒学家和流行病学家一直在猜测，一种名为ORF8的蛋白质可能拥有答案，而伯克利实验室的科学家最近的一项研究帮助证实了这一假设。

发表在mBio该研究的主要作者Russell Neches和他的同事表示，ORF8是由另一种名为ORF7a的冠状病毒蛋白进化而来的，而且这两种蛋白都有类似于人类抗体的折叠。这一发现有助于解释病毒如何避免免疫检测，并能够在某些宿主中升级为严重感染。

“通过探索ORF8的结构和功能特征，并使用超级计算机查看超过20万病毒的基因组，我们发现了一个惊人的和极不寻常的进化策略，”合著者Nikos Kyrpides说，他是美国能源部联合基因组研究所(JGI)的计算生物学家。“令人惊讶的是，在SARS分支中，编码ORF7a的基因被用作‘模板’基因，保持稳定，该基因的一个副本进化到几乎认不出来的程度。”SARS- cov -2出现并爆发成一场大流行，当时SARS病毒株的复制ORF7a基因发生突变，产生了一种新的蛋白质(我们现在称之为ORF8)，使其能够干扰免疫细胞。

研究小组称，导致21世纪初SARS流行的SARS冠状病毒毒株也发生了类似的事件。在这种情况下，ORF7a基因的一个副本分裂为两个，产生ORF8a和ORF8b蛋白质。

克里斯托Ouzounis,该研究的资深作者变得附属科学家,指出ORF8之间的联系和ORF7a最初非常困难,由于小是如何知道这组基因及其编码的蛋白质与现有的知识表面蛋白(如臭名昭著的突起蛋白),因为ORF8和ORF7a目前看起来非常不同。ORF7a是一种高度稳定、耐突变的蛋白质，它与很少的哺乳动物宿主蛋白相互作用，而ORF8是由病毒基因组中最容易发生突变的基因编码的，目前已知在人体中参与了数十种相互作用。

“我们的发现——以及通过平行序列和结构研究得到的证实——表明ORF8是SARS谱系中的一个进化热点。由于缺乏对这些基因作用的了解，人们的注意力转向了更了解的基因，但我们现在对这个基因了解得更多，希望它能得到社区的更多关注。”

这项工作得到了中国科学院的支持ExaBiome项目这是一个由伯克利实验室领导的合作项目，开发用于微生物组分析的超级计算工具。JGI是科学办公室的用户设施。

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