新冠是rbd蛋白的编码基因，新冠肺炎蛋白包裹基因组

目前关于新型冠状病的基因组调查数据表明，该病含有大量单核苷酸突变SNV，而此前的研究尚未表明这些突变与病致病性的功能变化直接相关。

然而，李兰娟学者团队的最新研究现在提供了直接证据，表明新冠病基因组中发生的突变具有影响病致病性的功能潜力。李兰娟团队提醒我们疫苗和药物的开发必须考虑到累积突变，尤其是始祖突变的影响，以避免潜在的缺陷。

在最近的一项研究中，浙江大学的一个研究小组报告了从COVID-19患者身上分离出的11种病的功能特性，所有这些病都至少有一个突变。重要的是，这些病分离株在感染Vero-E6细胞时，细胞病变效应和病载量显示出高达270倍的差异。

当地时间4月19日，国家传染病诊疗重点实验室、浙江大学医学院附属第一医院、浙江大学生命科学研究所、浙江省胰腺重点实验室疾病研究在医学预印本上在线发表medRxiv.已发布。研究论文“患者来源的突变影响SARS-CoV-2的致病性”。论文通讯作者为中国工程院院士、国家卫健委高级专家组成员李兰娟教授和浙江大学生命科学研究所姜超研究员、吴教授。南平、郑政浙江大学医学院附属第一医院感染性疾病诊治国家重点实验室闵教授。

目前的研究认为，跨膜刺突糖蛋白介导病进入宿主细胞，并且根据蛋白质结构和功能，S蛋白分为两个功能单元，即S1和S2蛋白亚基。其中，S1负责与宿主细胞受体结合，S2负责病与细胞膜的融合。新型冠状病和SARS-CoV均利用血管紧张素转换酶2进入靶细胞。ACE2在人鼻上皮细胞和肺上皮细胞、精原细胞、间质细胞、支持细胞、胃、十二指肠和直肠中表达。

论文指出，S蛋白的受体结合域是冠状病基因组中变异最大的部分，S蛋白的特定区域可能会受到正选择。但尽管新型冠状病存在显着的变异性，但重要的题仍然存在。这些突变会对新冠病的致病性产生真正的功能影响吗？

研究人员认为，上述题对于了解病感染机制、指导药物和疫苗开发策略、为下一阶段的大流行做好准备具有重要意义。为了解决这个题，研究人员从浙江大学第一附属医院住院患者体内分离出11种新的冠状病株。

研究人员在Novaseq6000上对11个病分离株进行了非常深度的测序，确定这些分离株的编码序列包含1到5个突变，并且还观察到了混合群体。与GISAID于2020年3月24日提供的1111个基因组序列相比，他们总共鉴定出了33个突变，其中19个是新突变。

研究人员还用11种病分离株感染Vero-E6细胞，并定量评估感染后1、2、4、8、24和48小时以及感染后48和72小时的病载量。

他们的结果表明，观察到的突变对感染Vero-E6细胞时的病载量和细胞病理学效应有直接影响，差异高达270倍。这一发现表明，本研究中观察到的病突变能够对新冠病的致病性产生重大影响，并且这些突变也可能存在于从世界各地收集的病株中。

总体而言，这项研究提供了直接证据，表明SARS-CoV-2基因组中目前发生的突变具有影响病致病性的功能潜力。研究人员提醒，随着基因组测序数据的不断积累，病监测也应尽可能在细胞水平上进行。最后，与流感类似，药物和疫苗的开发也刻不容缓，但必须考虑到这些累积的突变，特别是始祖突变的影响，以避免潜在的风险。

患者流行病学史

参与本研究的11名患者的样本采集时间为2020年1月22日至2020年2月4日，即国内疫情初期。

11名患者中有10人与武汉有明确联系，其中5人确诊前曾在武汉工作或旅行，其余5人与武汉居民有密切接触，其余1人与新冠病患者有接触。值得注意的是，患者ZJU-4、ZJU-5和ZJU-9均参加了其武汉同事参加的同一商务会议。

因此，考虑到这11名患者的流行病学史，他们分别对应于第一代和第二代感染病例。

11名患者中，男性8例，女性3例，年龄4个月至71岁。除一名患者外，所有患者均出现中度至重度症状，三名患者有合并症，一名患者需要ICU护理。

截至撰写本文时，所有患者均已康复。

从11名患者身上收集的病分离株中存在多种突变。

为了评估这11种病分离株的突变谱，研究人员在IlluminaNovaseq6000上对分离的病基因组RNA进行了超深度测序，每个样本平均生成245亿个读数/6716Gb。

与GISAID于2020年3月24日提供的1111个基因组序列相比，他们总共鉴定出了33个突变，其中19个是新突变。

具体来说，G11083T和G26144T是在ZJU-1中发现的，这两者都被认为是一大类病的祖先突变。在ZJU-2和ZJU-8中发现了C8782T和T28144C突变，这两个突变被认为是另一大类病分离株的祖先突变。

在5个病分离株（ZJU-2、ZJU-5、ZJU-9、ZJU-10和ZJU-11）中发现了T22303G突变，其中ZJU-5和ZJU-9在商务会议期间暴露于相同的潜伏感染。来源。值得一提的是，T22303G突变仅在澳大利亚分离的病株中发现。

值得注意的是，与ZJU-5和ZJU-9参加同一次会议的患者ZJU-4分离的病存在一个新的突变A22301C，它在蛋白质水平上引起与T22303G相同的错义突变。

最后，ZJU-11的ORF7b基因有四个突变，其中三个是连续的，在蛋白质水平上引入了两个突变。

值得注意的是，尽管研究人员认为GISAID的序列数据对于追踪病的个体间变异非常有用，但他们仍然认为自己对病个体内部的进化动态知之甚少。例如，ZJU-4和ZJU-10中两个独立基因座的等位基因频率分布非常相似，表明这两个基因座可能相关，表明病群体中至少存在两种单倍型。

总体而言，尽管该研究仅分析了来自患者的11种病株，但研究人员观察到了突变多样性，包括目前全流行的各种主要病簇的几种潜在突变。这种多样化的突变谱与相对较早的采样时间和相对靠近武汉市的情况一致。然而，由于样本量有限，早期武汉病的完整突变多样性仍不清楚。

研究人员讨论，在11个病分离株中发现了多种突变，其中包括来自目前感染世界各地人群的两大病组的两组祖先突变。此外，尽管采样日期相对较早，但在31个已识别的突变中，有19个是新的，这表明病株的真正多样性在很大程度上仍未得到认识。

此外，在所有5种病株中都观察到了T22303G突变，这种特定突变出现在疫情早期，可能存在于相当数量的武***中。这可能是由于该突变的创始人效应所致，在这种情况下，T22303G突变早期并未在中国传播。

特别是ZJU-11中的三核苷酸突变是出乎意料的。研究人员发现，这种特殊的病分离株在研究中的病载量和CPE测量中都非常“稳健”，并指出其来源的患者在45天内很少检测出COVID-19呈阳性，并且最近已出院.注意了。医院。

他们认为研究这种三核苷酸突变的功能意义将会非常有趣。值得注意的是，在当前数据库中发现了另一个三核苷酸突变，导致蛋白质水平上的两个错义突变。

研究人员还提醒，与近期报道无法从粪便样本中获取活病相反，本次研究中分离出的三种病是从粪便样本中提取的，表明新冠病可以在粪便样本中复制。

系统发育分析揭示了不同的进化历史。

为了了解从现有冠状病测序数据中分离出的11种病的系统发育背景，研究人员从GISAID收集了725种高质量、高覆盖率的新型冠状病，其中包括2013年来自云南的中华马蹄蝠的病基因组。将收集到的RaTG13病株和广东穿山甲病株作为外类群。

研究人员构建了包含736个病序列的最大似然系统发育树，所得的系统发育树与GISAID更新的系统发育树分析基本一致。

在这项研究中观察到了大量的创始人突变。具体来说，在这次系统发育分析中，研究人员发现了三个最大的簇首先，在欧洲231个最分离的病序列中发现了三个核苷酸突变，C241T、C14408T和A23403G。它在208个病序列中被发现，并且在图2A和图S3的分析中不是单一来源。然而，在ORF8-L84S簇内的92个基因组序列中可以观察到明显的单源亚支，该簇主要由来自美国西雅图的病序列组成。G26144TORF3a中，大部分来自荷兰和英国。

研究人员指出，还观察到了由不同的创始人突变组定义的几个小的单系簇。例如第1个和31个病序列在ORF1a中发现了G1937AV378I突变，第2个和12个病序列在ORF1a基因中发现了G1440A和G2891A突变，导致ORF1a基因出现了G392D和A876T突变，其中大部分来自德国或来自德国。在荷兰，在第三和第八基因组序列中发现了C15325T和C29303T突变，随后在中国或日本的N基因中发现了P344S突变。

研究人员将分布在整个系统发育空间的11种病分离株纳入系统发育分析。ZJU-1分为ORF1a-L3606F和ORF3a-G251V组，两者都具有共同的突变。另一方面，ZJU-2与ZJU-8和ORF8-L84S聚类，两者都有两个创始突变。由于上述T22303G突变，ZJU-9和ZJU-11与澳大利亚分离株聚集在一起。其他菌株的突变较少或没有新突变与较大的已知群体聚集在一起，反映了11个样本的广泛多样性。

综上所述，研究人员认为，虽然某些单基因病群表现出明显的地理模式，但这可能是由于疫情早期发生个体突变的“奠基者效应”所致。

感染Vero-E6细胞时病拷贝数和细胞病理学效应存在显着差异。

目前，COVID-19患者表现出多种临床症状，流行病学研究表明，临床结果受到个体年龄、合并症和其他潜在未知参数的显着影响。为了研究突变对源自患者的SARS-CoV-2分离株的影响，研究人员进行了体外感染测定。

研究人员首先测试了病分离株是否能够如预期那样成功地与Vero-E6细胞结合，并目视识别带有S蛋白形成的标志性“王冠”的病颗粒。然后，他们用所有11种源自患者的病分离株感染了Ve。

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