【新知】听说新冠病毒进化了?别慌,其实可能早就同时存在

近日一篇关于新冠病毒变异的描述(详情:中国科研团队:新冠病毒已突变,有2个亚型),上了热搜,大概的意思是新冠病毒变异了。

好可怕,这么快就变异了。

新冠病毒变异了么?

2月17日,广东省疾控中心分析了广东和武汉早期的新冠,几乎无突变;

2月19日,中科院西双版纳热带植物园分析了93个样本,发现仅有120个突变且均匀分布在10个编码区;

2月25日,南方医科大学分析了38株病毒基因序列后共计有117个位点突变,均匀地分布整个基因组;

3月3日,中国疾控中心分析了120个样本的基因序列,发现基因组中仅有几个突变,整体突变程度较低;

而耶鲁大学的流行病学专家Nathan D. Grubaugh专门在Nature Microbiology上发表评论文章,指出病毒突变符合正常流行病学规律,没必要恐慌。

但同样在3月3日,中国科研团队最新发现显示:新冠病毒已于近期产生了149个突变点,并演化出了两个亚型,分别是L亚型和S亚型。研究发现,在地域分布及人群中的比例,这两个亚型表现出了很大差异。其中S型是相对更古老的版本,而L亚型更具侵略性传染力更强。

天啊,果然新冠病毒够狡猾,才出来2个月,就能够从古老民族突变成侵略性传染性更强的种族了?

我们又得重新讲讲病毒了。

病毒有多简单?简单到不太像生命。

其他的生命,哪怕是个单细胞生物,也还是自食其力,捕捉点光子制造能量啊,找点碳源氮源复制下命根子(遗传物质)啊,穿件衣服(核蛋白,保护遗传物质)啊,搭个房子(膜蛋白,细胞膜)啊,用小胳膊小腿(鞭毛等)移动移动。但是病毒,这些似乎都不需要,基本上除了命根子必须保住,其他的衣服房子都可以从宿主细胞抢过来后七拼八凑,不具备自主运动能力,也不需要新陈代谢,唯一延续的目的就是复制命根子——这还真应了理查德.道金斯著名的论断“自私的基因”。

从遗传物质上分,病毒有两种(如果不算朊病毒的话),DNA病毒和RNA病毒,我们以前也讲过,RNA病毒只有一条链,所以更加随意……(新冠病毒体外到底活多久,迄今为止我知道的都告诉你)

所以RNA病毒变异很奇怪么,真的太普通了。所以除了病毒发生了从S型到L型的突变之外,另一种出现S,L两种型别可能的解释是,本来病毒就有多个亚型,存在一定的多样性。

话不多说,我们看论文。

01文章标题

On the origin and continuing evolution of SARS-CoV-2.

翻译:新冠病毒的起源和持续演化。

说人话:新冠病毒好像一直在变变变……

文章链接:https://academic.oup.com/nsr/advance-article/doi/10.1093/nsr/nwaa036/5775463

02文章状态

3月3日发表在National Science Review。

说人话:这可是正式发表,经过同行评议了哈。

03研究数据

在GISAID数据库下载了103个新冠病毒基因组序列。特别推荐:GISAID可是这次大放异彩的在线数据工具,用于急性感染事件中病原演化的展示,网址参考:https://www.gisaid.org/epiflu-applications/next-sars-cov2-app/

04方法学

利用连锁方法对103个新冠病毒基因组进行分析,鉴定了高度连锁多态性位点,并对病毒进行分组。

05主要发现

(1)从103株病毒基因组中共发现149个多态性位点,但绝大多数的新发突变都是singleton,即只在一株病毒中发生了突变。通过连锁分析发现位于参考基因组第8782位的T-C同义突变和28144位的C-T非同义突变的两个突变位点高度连锁。

(2) 利用高度连锁的两个位点可以将新冠病毒分为L和S两个亚型,103株病毒中的101株来自这两个亚型。从比例上看,L亚型更为普遍达到70%,S亚型占30%。

(3)通过与其他冠状病毒进行比较,发现S型与蝙蝠冠状病毒在进化上更接近,可能为祖先类型,推测L型则可能由S型演化而来。

06简评 硬核生物信息解读,看不懂可以不看

本来通过对公开103株新冠病毒基因组数据的整合分析,鉴定了149个多态性位点,但其中绝大多数突变只在某一病毒株中发生,能够提供的信息量有限。作者通过对149个多态性位点的LD分析鉴定了两个紧密连锁的位点,并将病毒明确分成两组,尽管从进化树来看,两个分支区分得很清楚,但要是添加PCA和Structure(K=2)的分析会更让人信服(结果很可能跟预期是一致的)。

另外,进化树上缺乏Bootstrap值,要是能够证明一下拓扑结构的健壮性就更好了。尽管从进化树上看,S型比L型更早出现,但由于基因组数量少,多态性位置信息量有限,目前缺乏足够依据证明L型是在S型传播过程中演化出来的还是两者在本次传播早期同时出现,至于这两种亚型在传播能力或毒性上是否存在差别,是否受到了自然选择且有功能差异,则需要更多的数据,甚至功能实验来验证。

说人话:这个项目的算法还是靠谱的,结论也相对清晰,虽然还有进步余地,但确实是经过同行评议的经得住挑刺儿哈。但是还是因为测序的病毒株有限,样本在时空分布可能仍存在偏倚可能,人群对两种病毒易感性从实际来看也没有明显的差别,无法强力证明是发生了演化,还是一开始就都存在。

一句话:论据有点少,论证没问题,结论不一定。

题外话,其实文章也有提到,目前的数据量还不足,而新冠病毒可能不是新近发生变异而分化成L和S型,而是这两个型别在病毒爆发的早期可能就已经存在,是现在的隔离和医疗措施把可能更有害的L型频率给降低了。这一结果说明当前群防群控是卓有成效的。还是媒体吸引眼球,又把节奏带偏了……

突变是病毒生命周期的一个自然组成部分,类似我们脸上长个痘,或者皮肤上出现了斑,绝大部分是良性的。对于RNA病毒来说,突变非常容易,既可以使病毒毒性增强,也可使其减弱。而病毒的毒性和传播方式等是由多个基因控制,换句话说,一般要多个突变才能发生重大性质改变。而关于突变后果的说法都需要实验和流行病学证据,咱们不该对病毒一般性突变感到恐慌。

基因组学科大致将变异分为“突变”和“基因重组”两种情况。我一直喜欢用扑克牌举例(黑红梅方恰好相当于ATCG),以下照片拍自我家的扑克。

基因组赌王基因组赌王

比如这副杂色顺子,无论突变哪一张,都没什么影响,还是杂色顺子。

但比如这个就不行了,随便拿一张突变,都不再是最大的同花顺,而变成了杂色顺子,从而能量大大减弱(对病毒来讲,可能就从致命变成了温和)。

重组的例子,参考下面这个例子,看似平淡无奇的两副牌,如果交换两张,就变成了两副同花顺,我们可以简单虚拟理解,蝙蝠冠状病毒和猪冠状病毒重组后就产生了可以感染人的新冠病毒。【责任编辑/额华】

(作者为华大基因CEO)

来源:科学大家

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