团队发现了 20 万年前冠状病毒爆发的足迹

新冠肺炎 07 20

研究人员报告说,20,000 多年前,东亚地区爆发了冠状病毒疫情。

他们发现,该地区人的基因构成中可以明显看出爆发的痕迹。

研究人员分析了来自全球 2,500 个人群的 26 多名现代人的基因组,以更好地了解人类如何适应历史上的冠状病毒爆发。

该团队使用计算方法发现了适应冠状病毒的遗传痕迹,冠状病毒家族在过去 20 年中引发了三起主要疫情,包括持续的 COVID-19 大流行。

过去20年间,发生过2002次流行性重症冠状病毒:SARS-CoV导致严重急性呼吸系统综合症,800年起源于中国,造成850多人死亡; MERS-CoV 导致中东呼吸综合征,导致 XNUMX 多人死亡; 和 SARS-COV-2 导致 COVID-19,已造成 3.8 万人死亡。

但这项对人类基因组进化的研究揭示了数千年前爆发的另一场大规模冠状病毒疫情。

亚利桑那大学生态与进化生物学系教授戴维·埃纳德 (David Enard) 说:“这就像寻找化石恐龙脚印,而不是直接找到化石骨骼。” “我们没有直接找到这种古老的病毒——相反,我们发现了它在古代流行病发生时强加给人类基因组的自然选择的特征。”

追踪冠状病毒的爆发

该团队在不使用活细胞的情况下合成了人类和 SARS-CoV-2 蛋白质,并表明这些蛋白质直接相互作用,具体指向冠状病毒用于侵入细胞的机制的保守性。

现代人类基因组包含可追溯到数十万年前的进化信息,包括使人类能够在新威胁(包括病毒)中生存的生理和免疫适应。

结果显示,东亚人的祖先经历了一种类似于 COVID-19 的冠状病毒引起的疾病的流行。 东亚人来自现在的中国、日本、蒙古、朝鲜、韩国和台湾地区。

为了侵入细胞,病毒必须附着并与宿主细胞产生的特定蛋白质相互作用,称为 病毒相互作用蛋白,或 VIP。 研究人员在编码 VI​​P 的 42 种不同人类基因中发现了适应迹象,这表明现代东亚人的祖先在 20,000 多年前首次接触冠状病毒。

阿德莱德大学生物科学学院的第一作者 Yassine Souilmi 说:“我们发现 42 个 VIP 主要活跃在肺部——受冠状病毒影响最大的组织——并证实它们直接与当前大流行的病毒相互作用。”

除了位于宿主细胞表面并被冠状病毒用于进入细胞的 VIP 之外,病毒一旦进入细胞就会与许多其他细胞蛋白相互作用。

“我们发现,那些编码阻止或帮助病毒繁殖的蛋白质的人类基因在大约 25,000 年前经历了比您通常预期的要多得多的自然选择,”Enard 说。

揭示冠状病毒遗传信号

研究表明,在流行过程中,选择有利于参与病毒-细胞相互作用的人类基因的某些变体,这些变体可能导致不太严重的疾病。 研究古代病毒留下的“轨迹”可以帮助研究人员更好地了解不同人群的基因组如何适应已成为人类进化重要驱动因素的病毒。

其他独立研究表明,VIP 基因的突变可能介导冠状病毒的易感性以及 COVID-19 症状的严重程度。 并且一些 VIP 目前正在用于 COVID-19 的药物治疗,或者是进一步药物开发临床试验的一部分。

“我们过去与病毒的相互作用留下了明显的遗传信号,我们可以利用这些信号来识别影响现代人群感染和疾病的基因,并可以为药物再利用工作和新疗法的开发提供信息,”来自阿德莱德大学学院的合著者 Ray Tobler 说。生物科学。

“通过揭示以前受历史病毒爆发影响的基因,我们的研究表明进化遗传分析有望成为对抗未来爆发的新工具,”Souilmi 说。

该研究的作者说,他们的研究可以帮助识别在遥远的过去引起流行病并可能在未来引起流行的病毒。 像他们这样的研究可以帮助研究人员编制一份潜在危险病毒的清单,然后为它们的回归开发诊断方法、疫苗和药物。

该文件出现在 当代生物学.

来源: 亚利桑那大学

关于作者

Daniel Stolte,亚利桑那大学


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