Das SARS-2-Coronavirus hat natürliche Insertionen an der S1/S2-Spaltungsstelle

Coronaviren (CoVs) kommen häufig in den oberen Atemwegen und im Magen-Darm-Trakt vor. Klinische Proben von Patienten mit Erkältungssymptomen identifizierten zwei CoVs, 229E und OC43. In jüngerer Zeit wurden vier weitere menschliche Coronaviren verfolgt, darunter das schwere akute respiratorische Syndrom-Coronavirus (SARS-CoV) im Jahr 2002, NL63 Ende 2004, HKU1 im Januar 2005 und das Middle East Respiratory Syndrome Coronavirus (MERS-CoV) im Jahr 2012.

Zwei Beta-Coronaviren (Beta-CoV), SARS-CoV und MERS-CoV, zeichnen sich jedoch dadurch aus, dass sie mit bisher 774 bzw. 858 Todesfällen schwere und tödliche Infektionen verursachen, was darauf hindeutet, dass Beta-CoV von besonderer Bedeutung sein könnte. Menschliche Gesundheit. Im Dezember 2019 wurde eine Viruspneumonie gemeldet, die durch einen nicht identifizierten mikrobiellen Erreger verursacht wurde und bald als neues Coronavirus identifiziert werden sollte, jetzt SARS-CoV-2 genannt. Die Zahl der mit SARS-CoV-2 infizierten Patienten ist seit dem 21. Januar 2020 sprunghaft angestiegen, und bis Ende Januar wurden in allen Provinzen und Gemeinden Chinas bestätigte Fälle von SARS-CoV-2 gemeldet. Im März breitete sich das Virus auch außerhalb Chinas rasant aus, und am 11. März 2020 musste die Weltgesundheitsorganisation die Coronavirus-Krankheit 2019 (COVID-19) zur Pandemie erklären.

Laut einer epidemiologischen Untersuchung von SARS-CoV-2-Fällen in Wuhan in einem frühen Stadium besuchten die meisten von ihnen vor ihrer Erkrankung den Huanan-Markt für Meeresfrüchte, wo zahlreiche Wildtiere verkauft wurden, bevor er am 1. Januar 2020 wegen des Ausbruchs geschlossen wurde. skaliert. Die Analyse des phylogenetischen Stammbaums von SARS-CoV-2 zeigte, dass es sich um ein völlig neues Beta-CoV handelt, das nichts mit SARS oder MERS zu tun hat. Die Nukleotididentität betrug 96,1 % und die Identität 92,9 % im S-Gen, was weiter darauf hindeutet, dass Fledermäuse als Coronavirus-Reservoir fungieren.

Es gab auch Berichte über zahlreiche neue Beta-CoVs im Zusammenhang mit SARS-CoV-2 in Schuppentier (Manis javanica), die illegal in die südchinesischen Provinzen Guangxi (GX) und Guangdong (GD) importiert wurden. Daher ist es möglich, dass Schuppentiere eine wichtige Rolle in der Ökologie und Evolution von CoV spielen. Tatsächlich legt die Entdeckung von Viren in Schuppentieren nahe, dass es eine Vielzahl von CoVs gibt, die noch in freier Wildbahn untersucht werden müssen, von denen einige direkt an der Entstehung von SARS-CoV-2 beteiligt sein könnten.

Zwischen Mai und Oktober 2019 haben wir 302 Fledermausproben aus dem Kreis Mengla in der südchinesischen Provinz Yunnan entnommen. Mehr als die Hälfte der Proben waren Rhinolophus malayanus (n = 48, 21,1%), Hipposideros larvatus (n = 41, 18,1%) und Rhinolophus stheno (n = 39, 17,2%). Verschiedene Gewebe wurden untersucht, einschließlich Patagium (n = 219), Lunge (21) und Leber (31) und Kot (n = 78). Nach der Probe haben wir alle bis auf drei lebende Fledermäuse freigelassen. Wir haben 224 Gewebe und 78 Kot je nach Fledermausart in 38 bzw. 18 Gruppen eingeteilt, hauptsächlich nach morphologischen Kriterien identifiziert und durch DNA-Barcodes bestätigt. Jede Gruppe umfasste 1 bis 11 Proben des gleichen Typs. Nach der Sequenzierung der gepoolten Proben durch Next Generation Sequencing (NGS) wurden sie analysiert.

Es wurde berichtet, dass sechs Aminosäurereste in RBD (L455, F486, Q493, S494, N501 und Y505) wichtige Determinanten der effizienten SARS-CoV-2-Rezeptorbindung an ACE2 sind. Wie oben erwähnt und gemäß dem Homologiemodell hatte Pangolin / MP789 / 2019 an allen sechs Positionen mit SARS-CoV-2 identische Aminosäurereste. Im Gegensatz dazu haben RaTG13, RmYN02 und RmYN01 denselben Aminosäurerest wie SARS-CoV-2, nur an jeweils einer von sechs Positionen (RaTG13, L455; RmYN02, Y505; RmYN01, Y505), obwohl RaTG13 der nächste a . ist Verwandter des Wirbelsäulenproteins. Dieses evolutionäre Muster weist auf eine komplexe Kombination von Rekombination und natürlicher Selektion hin.

Durch die Analyse der Sequenz des Cytochrom b (Cytb)-Gens aus den NGS-Daten entdeckten die Wissenschaftler Rhinolophus malayanus als Wirtsfledermaus von RmYN02 (GenBank: MK900703). Rhinolophus malayanus und Rhinolophus affinis sind in Südwestchina und Südostasien verbreitet. Der schnelle Nachweis von RaTG13 und RmYN02 aus Analabstrichen zeigt, dass diese Viren auf einfache, aber praktikable Weise von Fledermäusen auf andere Tiere übertragen werden können, insbesondere zwischen Arten, die in Höhlen leben und sich vermehren können.

Abschließend lässt sich sagen, dass die Beobachtung, dass RmYN02 mehrere Aminosäuren enthält, die an der S1/S2-Spaltstelle eingefügt sind, eindeutig darauf hindeutet, dass diese Arten von Ereignissen Teil der natürlichen und erwarteten Evolution von Coronaviren sind.

Ressourcen

A Novel Bat Coronavirus Closely Related to SARS-CoV-2 Contains Natural Insertions at the S1/S2 Cleavage Site of the Spike Protein