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这一连串奇怪的字母组合正是新型冠状病毒2019-nCoV病毒病原体的基因序列片段。目前,这种病毒正在中国蔓延,并令全球感到恐慌。

科研人员正在公开分享更多患者的病毒基因组全序列,目前已有53例患者的病毒基因组全序列被共享在全球共享流感病毒数据库GISAID。研究人员正在对这些病毒基因组进行深入研究,试图了解2019-nCoV的起源,以及它如何与蝙蝠和其他物种中发现的相关病毒的家族系谱相联系。

位于西雅图的华盛顿大学的生物信息学专家Trevor Bedford说:“(从病毒序列中)得到的最重要的信息之一,是病毒一次进入人体,然后进行人际传播。”

武汉华南海鲜批发市场在2019-nCoV病毒传播中所起的作用仍不明确。但这种病毒序列,加上在市场环境中抽样检测证实存在该病毒,表明它确实在早期扩大疫情的爆发上,起到了推波助澜的作用。

大多数研究人员还表示,病毒序列也推翻了病原体来自武汉一家病毒研究所的观点。

2019-nCoV总共有近29,000个核苷酸碱基,这些碱基保存着繁殖这种病毒的遗传指令。虽然它是许多基因以RNA形式存在的病毒之一,但科学家们将病毒基因组转换成DNA,其碱基简称为A、T、C和G,以便于研究。

许多关于2019-nCoV基因组序列的分析已经出现在virological.org、nextstrain.org以及诸如bioRxiv的预印本平台,甚至是一些经同行评议的学术期刊上。中国研究人员共享这些序列,使世界各地的公共卫生实验室得以开发自己的病毒诊断方法。目前,已有18个国家发现了这种病毒。

在获得首个2019-nCoV序列时,研究人员把它放在已知的冠状病毒的家族系谱图上,发现它与蝙蝠的亲缘关系最密切。中科院武汉病毒所冠状病毒专家石正丽领导的研究小组于1月23日在bioRxiv上报道,2019-nCoV病毒序列有96.2%类似蝙蝠病毒,有79.5%相似导致SARS的冠状病毒。

但SARS冠状病毒与蝙蝠病毒有着类似的密切关系,基因序列数据有力地证明,它是从果子狸冠状病毒进入人体的,而果子狸冠状病毒与人类SARS病毒之间的差异仅为10个核苷酸。这就是为什么许多科学家怀疑在蝙蝠和2019-nCoV之间存在一个或多个中间贮主的原因之一。

根据Bedford的分析,石正丽团队指出的蝙蝠冠状病毒序列,被称为RaTG13,与2019-nCoV有近1100个核苷酸的差异。在他参与创建的网站nextstrain.org上,Bedford创建了冠状病毒家族系谱(见下图),其中包括蝙蝠、果子狸、SARS和2019-nCoV序列。

Bedford对RaTG13和2019-nCoV的分析表明,这两种病毒在25到65年前有一个共同的祖先。这是他通过结合病毒之间核苷酸的差异和其他冠状病毒的假定突变率得出的估计。因此,RaTG13病毒突变为2019-nCoV可能需要几十年的时间。

另一种由冠状病毒引起的人类疾病——中东呼吸综合征(MERS)也与蝙蝠病毒有关。但研究已经建立了一个令人信服的案例,它是从骆驼身上传染到了人类。石正丽在bioRxiv发表的论文中的系统发育树,使得骆驼与MERS的联系显而易见。

一种病毒在人群中传播的时间越长,就有更多的时间来发展变异,从而区分受感染人群中的病毒株。考虑到目前为止分析的2019-nCoV序列彼此之间最多有7个核苷酸的差异,这表明它是最近才进入人类体内的。

但究竟是哪种动物将病毒传播给人类,仍然是个谜。

美国国家过敏和传染病研究所研究蝙蝠、骆驼和其他物种冠状病毒的病毒学家Vincent Munster说:“蝙蝠身上检测到的病毒和现在在人类身上分离出的病毒之间有一个非常大的灰色区域。”

强有力的证据表明,海鲜市场在2019-nCoV的传播中起了早期作用,但它是否是疫情爆发的源头仍不确定。许多最初确认的2019-nCoV病例——一份报告中第一批41个病例中有27个、另一份报告中47个病例中有26个病例都与武汉市场有关,但高达45%的病例与武汉海鲜市场无关。

这就提出了另一种可能性,即最初人类被感染发生在其他地方。

关于病毒究竟是在哪里首次传染给人类,有一个可能的解释是,如果有一批近期被感染的动物在不同的市场上出售,或者一个受感染的动物贩子可能把病毒传播给不同市场的不同人。

或者,Bedford认为,这些早期病例可能感染了不易传播出去的病毒。他说:“只要从市场(环境采样)中提取一两个序列,就能说明有多少人畜共患病,以及它们是什么时候发生的,这将非常有帮助。”

一个研究小组将他们困在洞穴里的蝙蝠的粪便和其他身体样本送到武汉病毒学研究所,以寻找冠状病毒。

阴谋论比比皆是

加拿大广播公司(CBC)的一篇新闻报道称,加拿大政府驱逐了在温尼伯实验室(Winnipeg Lab)研究危险病原体的中国科学家。这篇报道在社交媒体上被歪曲,称他们是间谍,偷偷走私了冠状病毒。

中科院武汉病毒研究所是中国首屈一指的研究蝙蝠和人类冠状病毒的实验室,也受到了攻击。《华盛顿邮报》近期发表报道,题为:“专家戳穿将中国冠状病毒与武器研究相联系的边缘理论。”

石正丽没有回复《科学》杂志的邮件,但她的长期合作伙伴、美国非盈利组织环保生态健康联盟的疾病生态学家Peter Daszak驳斥道:“每当出现一种新疾病、一种新病毒时,都会出现同样的猜测:这是某个实验室的病毒泄露,或者是生物工程病毒的释放!”

“这太令人羞耻了。人类似乎无法抗拒争议以及这些谬论!在野生动物中,病毒种类多得令人难以置信,而我们只是触及了皮毛。在这些多样的病毒中,有些病毒会感染人类,然后在感染人类的病毒中,有些会致病。”

寻找病毒源头,任重道远

8年来,Daszak和石正丽的团队一直在中国各地的洞穴中捕捉蝙蝠,采集它们的粪便和血液样本,寻找病毒。

来自武汉病毒研究所和美国非盈利组织环保生态健康联盟的研究人员在中国各地的洞穴中捕捉蝙蝠,以采集它们的冠状病毒样本

ECOHEALTH ALLIANCE

他说,他们已经采样了1万多只蝙蝠和2000多种其他物种。他们发现了约500种新型冠状病毒,其中约50种与SARS病毒的亲缘关系较近,包括RaTG13——这是他们2013年从位于云南省的一个洞穴中采集的蝙蝠粪便样本中发现的。

Daszak说:“我们不能仅仅因为这种来自云南的病毒与新发现的病毒具有高度的序列一致性,就认为它是疫情的起源。”他指出,目前只发现了一小部分感染蝙蝠的冠状病毒。

“我预计,一旦我们在中国南部和中部进行多次采样,我们将发现许多其他病毒,其中一些将更接近2019-nCoV。”

Daszak还表示,找出引发了当前的疫情的源头,这不仅仅是一种好奇。

“如果我们找不到源头,它可能仍然是爆发在某个农场的严重感染,可能会继续蔓延,很难阻止。但是关于疫情的真正起源,专家组目前还没有定论。”

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