科学家就新冠病毒基因组中的两个疑似人为干预的特征举行了功能性和结构性的对照剖析,这些剖析提供了大量的证据推论出:新冠病毒不会是实验室工程制造而泄露的病毒,而应该是病毒自然进化的产物。
新冠肺炎疫情发生以来,“实验室病毒泄露”、“人工合成新病毒”等蜚语在网络上延续撒播,其中大部门围绕中科院武汉病毒所。该所石正丽研究员率领的团队是蝙蝠病毒研究领域的权威,是中国SARS(严重急性呼吸道综合征)病毒的源头攻克团队,在此次新冠病毒科研攻关中也已率先展现新冠病毒与来源于中国菊头蝠样本的一株冠状病毒(RaTG13 )序列一致性达96%。
克日,由6位科学家组成的一支国际团队联合在virological.org网站上揭晓一篇新冠病毒起源相关的文章 “The Proximal Origin of SARS-CoV-2”。 virological.org网站是一个剖析和注释病毒分子进化和流行病学的论坛,因此该文章尚未正式揭晓,但该文章被业内称为最专业的反驳,堪称“最强手艺性剖析”。
他们就新冠病毒基因组中的两个疑似人为干预的特征举行了功能性和结构性的对照剖析,这些剖析提供了大量的证据推论出:新冠病毒不会是实验室工程制造而泄露的病毒,而应该是病毒自然进化的产物。
这6位科学家分别为著名病毒进化学家美国斯克里普研究院免疫学和微生物学系Kristian G. Andersen副教授(一作及通讯作者)、英国爱丁堡大学进化生物学研究所Andrew Rambaut、美国哥伦比亚大学梅尔曼公共卫生学院熏染与免疫中央主任W. Ian Lipkin、澳大利亚悉尼大学玛丽・巴希尔流行症和生物平安研究所教授Edward C. Holmes、美国杜兰大学医学院微生物与免疫学教授Robert F. Garry。
值得注意的是,作者当中来自哥伦比亚大学的Lipkin在国际流行病学领域声明显赫,被天下着名科普杂志《Discover》誉为“天下上最着名的病毒猎手”。 已往几十年来,Lipkin一直置身于天下疫情发作的最前线,包罗纽约西尼罗病毒(1999年)、中国SARS(2003年)、MERS(2012-2016 年)、美国寨卡(2016年)和印度脑炎(2017年)。2003年,Lipkin是首批应邀协助中国抗击SARS的国际着名专家。今后,他还协助建立了上海巴斯德研究所、广州生物医药研究所等研究机构。
就在此次疫情暴发后的1月28日至2月4日,Lipkin再次来到中国,针对新冠病毒推进与中方的互助设计实行。1月30日破晓6时,钟南山院士在广州会见了Lipkin,就新型冠状病毒熏染的肺炎疫情举行探讨,Lipkin那时说,有许多国际顶级科研团队期望介入到此次疫情防控中,和中国一起共渡难关。
凭据哥伦比亚大学梅尔曼公共卫生学院熏染与免疫中央在该网站同时提供的一份总结,作者们提到,第一个疑似人工干预的特征是,基于结构模型模拟和早期生化实验,新冠病毒在受体连系区域(RBD)的氨基酸突变使得其相对于SARS-CoV而言与人血管主要素转换酶2(ACE2)受体连系亲和力更高。
所谓的ACE2受体,即是人与冠状病毒连系的要害部门,也就是说,与人ACE2受体连系的亲和力越高,则病毒的撒播性越强。而正是由于新冠病毒基因组序列上与受体连系的某些要害氨基酸突变与之前的科研文章中展望可用于增强亲和力的氨基酸突变一致,有传言即称这是由实验室定向突变而天生的人造病毒。
作者们在文章中剖析,若是使用SARS-CoV的基因组为参考,之前的实验证实:新冠病毒中影响与人ACE2受体连系亲和力的6个响应氨基酸为L455,F486,Q493,S494,N501和Y505(注:F486代表在第486位的氨基酸是苯丙氨酸)。
在此前的研究中,实验证实若是SARS-CoV由亮氨酸突变为苯丙氨酸(即新冠病毒的F486),则会显著提高病毒与人体受体连系的亲和力。然而,该突变在自然宿主蝙蝠和穿山甲的相关冠状病毒中都早已经存在了,也就不能说这是刻意人为天生的突变。
作者们还提到,不仅是F486,新冠病毒中其他5个要害氨基酸也与穿山甲的氨基酸序列完全一致。此外,F486并不是之前展望的革新病毒亲和力最强的突变方式,另外5个氨基酸也都有可能导致亲和力的增强。
总结中提到,若是真是某个分子生物学家的邪恶功效,那他完全有可能将应用已有的手艺把其他5个氨基酸也都突变成为最恐怖的一个的组合。以是看起来氨基酸F486的泛起更像是新冠病毒针对人类和其他动物宿主发生的一个自然的进化突变。
第二个被质疑人工干预的要害特征是,新冠病毒在要害的刺突卵白(S卵白)上有1个可疑的酶切位点并在旁边发现了在其他冠状病毒中不存在的延续的12个核苷酸的序列。
值得注意的是,酶切位点通常是人工基因重组手艺留下痕迹,因此也有传言据此称这是实验室革新的病毒。
只管尚不完全清晰,但这个可疑酶切位点和延续的12个核苷酸的序列会使得新冠病毒在S卵白上形成一个O-linked 的聚糖结构。而此前的研究则解释,类似的结构可以导致禽流感病毒和新城疫病毒提高致病性。
文章指出,新冠病毒与任何已知的冠状病毒在核酸序列组成上有不少细节上的转变,说明这个病毒并不是由一个已知的模板革新而天生的病毒。再退一步,纵然简直存在一个不为科学界所知的病毒模板,且通过历久细胞培养的方式逐步获得提高受体连系亲和力的氨基酸突变的病毒,然而这个O-linked的聚糖结构是不可能能通过体外细胞培养的方式获得,由于这种突变通常需要机体免疫系统的介入才气发生。
在统一网站的另一篇由Bill Gallaher 教授公布的文章中也同样提到这一段特异的12个核苷酸的序列的突变插入。Gallaher以为,这不像是一个分子生物学家的通例操作行为,若是他真想做这个恐怖的实验,他或许可以做的更好。
Gallaher甚至还剖析以为,亲缘关系最近的蝙蝠冠状病毒RaTG13实际上“一点都不近”。他最后写道,“RNA不会说谎”。
值得注意的就是,针对外界层出不穷的阴谋论,当地时间2月18日,国际顶级医学期刊《柳叶刀》(The Lancet)在线揭晓了一篇通讯文章,来自8个国家的27名着名公共卫生科学家签署声明:支持中国抗击 2019新型冠状病毒疾病(COVID-19)疫情中的科研、公共卫生、医务事情者。
该声明直指疫情时代泛起的种种阴谋论。这27位科学家提到,在这次疫情中相关数据迅速、公然且透明的共享现在正受到关于该疾病起源的谣言和错误信息的威胁。“我们在此配合强烈训斥以为该新型冠状病毒疾病 COVID-19并非自然起源的阴谋论。”
这份声明以为,来自天下各国的科研事情者已经对引发该疾病的病原SARS-CoV-2的全基因组举行了剖析并公然揭晓了效果,这些效果压倒性地证实了该冠状病毒和其它许多新发病原一样来源于野生动物。科学家们强调,阴谋论除了制造恐慌、谣言、私见、损害全球配合抗击该疾病的事情外,别无它用。“我们支持天下卫生组织总干事的呼吁:促进科学的论证和团结,而非误传和料想。”
这27位科学家包罗:英国皇家学会的Jeremy Farra爵士,美国疾控中央(CDC)流行症中央(NCID)前主任James M Hughes,美国国家科学基金会前主任Rita Colwel,尼帕病毒的发现者之一、马来西亚医学科学院Sai Kit Lam教授,世卫组织全球疫情警报和反映网络(GOARN)指导委员会成员John S Mackenzie,以及多名美国国家医学科学院成员、流行症研究和公共卫生领域的权威科学家。
而在2月19日晚间,武汉病毒研究所在其官网也公布“致全所职工和研究生的一封信”,该信的署名为“中国科学院武汉病毒研究所向导班子全体成员”。该公然信称:网络撒播涉及我所若干谣言,如“新冠病毒源于人工合成”“病毒是从P4泄露的”“军方接受P4”“某研究人员因病毒泄露殒命”“某研究生是‘零号病人’”“某研究员实名举报所向导”等,引发了各界的延续关注,对坚守科研一线的我所科研人员造成极大的危险,也严重滋扰了我所负担的战“疫”应急科研攻关义务。
该公然信示意:回首已往一个多月的艰辛支出,我们心安理得!
附论文全文翻译(有部门删减):
自中国湖北省武汉市首次报道新型肺炎(COVID-19)以来,关于致病性病毒的起源一直存在大量讨论和不确定性。新冠病毒熏染现在在中国每个省份均有病例。停止2020年2月14日,确诊病例为64473例,其中1384例殒命。由于对轻度和无症状病例的讲述有限,且该病毒显然能够有效地人际撒播,最终的病例数字可能被低估了。基于该病毒有向卫生保健系统较微弱的国家撒播的可能性,天下卫生组织(WHO)已宣布新冠肺炎为国际关注的突发公共卫生事件(PHEIC)。现在还没有针对这种疾病的疫苗或特效治疗方式。
新冠病毒是已知的第7种可熏染人类的冠状病毒。除新冠病毒外,SARS-CoV、MERS-CoV也可导致严重疾病,其余4个冠状病毒HKU1、NL63、OC43和229E与轻度呼吸道症状相关。
在这篇论文中,作者们回首了可以从现有基因组序列数据的对照剖析中推断出的新冠病毒的起源和早期进化。特别地,作者们提供了一个关于新冠病毒基因组显著特征的新看法,并讨论了这些特征可能泛起的场景。主要的是,这项剖析提供了证据,证实新冠病毒并非源自实验室,也不是一种有意制造的病毒。
通过对α和β冠状病毒(冠状病毒科家族)的基因组对照,确定了新冠病毒基因组的两个显着特征:第一,基于结构模型模拟和早期生化实验,新冠病毒似乎发生了进化,更易与人类的ACE2受体相连系;第二,新冠病毒在要害的刺突卵白(S卵白)上有一个可疑的酶切位点,并在旁边发现了在其他冠状病毒中 不存在的延续的12个核苷酸的序列,这个可疑酶切位点和延续的12个核苷酸的序列使得新冠病毒在S卵白上形成3个O-linked 的聚糖结构。
新冠病毒受体连系区域的突变