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． 2020年2月22日,395(10224):565 - 574。
doi: 10.1016 / s0140 - 6736(20) 30251 - 8。 Epub 2020 1月30日。

2019新型冠状病毒的基因组特征和流行病学:对病毒起源和受体结合的影响

Roujian陆1， 湘赵1， 胡安·李2， Peihua妞妞1， 博杨3.， Honglong吴4， 温岭市王1， 郝歌5， 宝应县黄1， Na朱1， 宵夜Bi6， Xuejun马1， Faxian詹3.， 梁王6， 道胡2， 香港周2， Zhenhong胡7， 音译)周1， 李赵1， 陈京8， 孟姚1， 霁王1， 杨林4， 将鹰元4， 之浩谢4， Jinmin马4， 威廉J刘1， 达扬王1， 文博徐1， 爱德华·C福尔摩斯9， 乔治F高10， Guizhen吴1， Weijun陈4， 伟峰史11， Wenjie谭12
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2019新型冠状病毒的基因组特征和流行病学:对病毒起源和受体结合的影响

Roujian陆et al。 《柳叶刀》． ．
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摘要

背景:2019年12月下旬，中国武汉报告了由一种不明微生物制剂引起的病毒性肺炎患者。随后，一种新型冠状病毒被确定为致病病原体，暂时命名为2019新型冠状病毒(2019- ncov)。截至2020年1月26日，已有2000多例新型冠状病毒感染确诊病例，其中大部分是在武汉生活或到访的人员，并已确认人际传播。

方法:我们对来自9名住院患者的支气管肺泡灌洗液和培养分离物的样本进行了下一代测序，其中8名患者曾去过武汉华南海鲜市场。从这些个体中获得2019-nCoV完整和部分基因组序列。利用Sanger测序将病毒contigs连接，获得全长基因组，通过cDNA末端快速扩增确定末端区域。对这些2019-nCoV基因组和其他冠状病毒基因组的系统发育分析被用于确定病毒的进化史，并帮助推断其可能的起源。通过同源建模来探索病毒可能的受体结合特性。

发现:从9例患者中获得的10个新型冠状病毒基因组序列极为相似，序列一致性超过99·98%。值得注意的是，2019-nCoV与2018年在舟山采集的两种蝙蝠源的SARS样冠状病毒蝙蝠- sl - covzc45和蝙蝠- sl - covzxc21密切相关(同源性为88%)，但与SARS- cov(约79%)和MERS-CoV(约50%)的距离较远。系统发育分析显示，2019-nCoV属于贝塔冠状病毒属sarbecvirus亚属，其最近的亲缘蝙蝠- sl - covzc45和蝙蝠- sl - covzxc21的分支长度相对较长，与SARS-CoV在基因上不同。值得注意的是，同源建模显示，2019-nCoV与SARS-CoV的受体结合结构相似，尽管一些关键残基的氨基酸存在差异。

解释:2019-nCoV与SARS-CoV完全不同，可以被认为是一种新的感染人类的β冠状病毒。尽管我们的系统发育分析表明蝙蝠可能是该病毒的原始宿主，但武汉海鲜市场上出售的一种动物可能是促进病毒在人类中出现的中间宿主。重要的是，结构分析表明，2019-nCoV可能能够与人类的血管紧张素转换酶2受体结合。这种病毒的未来进化、适应和传播需要紧急调查。

资助:国家重点研发计划项目，中国科学院传染病控制与预防重大专项，山东第一医科大学。

数据

图1
图1
(A)对新型冠状病毒8个全长基因组进行序列比对，长度29 829个碱基对，基因组两端有少量核苷酸被截断。(B) 2019-nCoV、蝙蝠- sl - covzc45、蝙蝠- sl - covzxc21、SARS-CoV和MERS-CoV的编码区。只显示超过100个核苷酸的开放阅读框。2019 - ncov = 2019新型冠状病毒。SARS-CoV=严重急性呼吸综合征冠状病毒。中东呼吸综合征冠状病毒。
图2
图2
2019-nCoV与代表性冠状病毒基因组之间的序列同源性(A)与SARS-CoV GZ02(登录号AY390556)和蝙蝠sars样冠状病毒bat- sl - covzc45 (MG772933)和bat- sl - covzxc21 (MG772934)的序列同源性。(二)新型冠状病毒与相关病毒的相似性。2019 - ncov = 2019新型冠状病毒。SARS-CoV=严重急性呼吸综合征冠状病毒。
图3
图3
2019- ncov病毒和β冠状病毒属代表性病毒全基因组的系统发育分析。中东呼吸综合征冠状病毒。SARS-CoV=严重急性呼吸综合征冠状病毒。
图4
图4
sarbecvirus亚属病毒刺突蛋白中特定氨基酸的变化按照树状拓扑结构从上到下排列(如图3所示)。单字母编码用于氨基酸。x =冠状病毒。2019 - ncov = 2019新型冠状病毒。严重急性呼吸系统综合症。*蝙蝠衍生的sars类病毒，可在人类细胞系或小鼠体内生长。†蝙蝠衍生的sars样病毒，无实验数据可用。
图5
图5
2019-nCoV、SARS-CoV和MERS-CoV受体结合域的系统发育分析和同源建模(A)各种β冠状病毒受体结合域的系统发育分析。星号突出显示的是2019-nCoV，问号表示病毒使用的受体仍然未知。SARS-CoV (B)、2019-nCoV (C)和MERS-CoV (D)与自身受体结合的受体结合域结构比较核心子域为品红色，SARS-CoV、2019-nCoV和MERS CoV的外部子域分别为橙色、深蓝色和绿色。SARS-CoV和2019-nCoV之间受体结合位点的可变残基以棍状突出显示。x =冠状病毒。2019 - ncov = 2019新型冠状病毒。SARS-CoV=严重急性呼吸综合征冠状病毒。中东呼吸综合征冠状病毒。
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