图片来源：新京报网

文 | 郑伟彬

2月18日，美国哥伦比亚大学和哈佛大学研究团队在预印本平台bioRxiv上发表论文《Recombination and convergent evolution led to the emergence of 2019 Wuhan coronavirus》。

该论文指出，通过对病毒基因的研究发现，2019年的新冠病毒最早可能在2009年就通过*，获得了SARS的遗传特征，并在此后通过融合进化成今日的新冠病毒。

新冠病毒是一种此前未被发现的新型RNA冠状病毒。它在核苷酸水平上与SARS病毒具有80%的相似性。

SARS病毒和新冠病毒均属于目前知道的可以感染人类的Sarbecovirus亚属β冠状病毒。该属的其他病毒经常在蝙蝠中出现。

由于病毒种群在新宿主中的能力可以通过快速突变率和*等因素来解释。一般来说，这些因素导致了病毒的高遗传变化性和高进化率，预计每年每个位点（site）有10-4到10-3次替换。

此前针对冠状病毒的全基因组分析估计，冠状病毒的进化速度与其他快速进化的RNA病毒相同；但其中值得注意的是，冠状病毒的刺突基因（Spike gene）进化速度，比同一病毒中其他基因的进化要快。该基因的编码蛋白（Spike，S蛋白）感染机体的关键组分，能够与宿主细胞受体相互作用。

冠状病毒基因*离不开S蛋白

因此，该研究团队尝试通过对新冠病毒的基因进行分析，以确认该病毒的起源以及其进化的方式。

首先，研究团队重点关注*是如何促使β冠状病毒实现在不同的亚属病毒和宿主之间进化。为此，研究团队分析了来自五个主要亚属感染哺乳动物的45个β冠状病毒序列；最终发现，β冠状病毒在跨病毒亚属基因和宿主进行*时，往往涉及S蛋白。

图片来源：新京报网

在此基础上，研究团队对MERS（中东呼吸综合征）病毒的*是否也涉及S蛋白进行了近一步研究。

选择MERS病毒进行更深入分析，是因为该病毒是距离目前最近的，能够让人类和动物都受感染的病毒；同时该病毒也已经从人和骆驼的身上，进行了大量的采样。结果发现，MERS病毒也大量涉及S蛋白的*。

新冠病毒是通过*方式产生的

那么新冠病毒的祖先最早的*事件是在什么时候出现的呢？

通过一系列的分析，研究团队在刺突基因中发现能够支持RBD进行潜在*的3个部位。RBD，即受体结合域（receptorbinding domain），它是病毒表面蛋白用来与受体结合的部分。病毒通过它去和人体内细胞上的受体（receptor）结合。

图片来源：新京报网

同时，研究还在RBD中发现一个影响到了新冠病毒与人类SARS病毒（humanSARS-CoV）的显著*事件，以及在RaTG13病毒、新冠病毒和人类SARS病毒共享着47个氨基酸，但其与蝙蝠SARS病毒（bat SARS-CoV）的序列并不相同。

由此可以证明，新冠病毒在RBD区域内与人类SARS病毒具有相似的基因类型，并且是通过*方式产生的。

“新冠病毒”产生时间或不晚于2009年

为了追溯该*产生的时间，研究团队通过使用贝叶斯谱系渐进方法（a Bayesian Phylogenetic approach），并与整个基因组谱系进行比较后发现，新冠病毒与RaTG13病毒处于同一进化枝，而人类SARS病毒则在另一个分支上。

图说：RBD的时间发展谱系，包括RaTG13病毒、3个新冠病毒序列（红色），6个蝙蝠SARS病毒序列（黑色）和9个人类SARS病毒序列（蓝色）。推论表明至少在11年前（以红色圆点突出显示），甚至是在28年前（蓝色圆点）就进行过一次*的可能情况。

根据上述这些研究结果，该团队提出了两种可能。第一种可能是，新冠病毒源自人类SARS病毒与另外类似SARS的病毒两者间进行的*；第二种可能则至少发生了两种不同的*事件，其中一种导致了人类SARS病毒，另一种产生了这次的新冠病毒。

但不管是哪一种，该团队推断认为，导致产生RaTG13病毒和新冠病毒“共同祖先”的*事件，其时间不迟于2009年就已经发生了。

此外，该研究团队还发现，自该*发生以后，通过RBD区域内出现了大量的替换氨基酸，其中就有40多个具有SARS特征的氨基酸，从而使得这些病毒能够适应人类。

对于这两个过程，该研究团队甚至推断也有可能早在2003年SARS爆发时就已经发生。从那时起，冠状病毒就已经获得了感染人类宿主的能力。

□郑伟彬（新京报智慧城市研究院研究员）

编辑：李碧莹 校对：王心

投稿、合作、联系我们：futurecity@xjbsmartcity.com