新冠病毒精确完整基因注释图谱完成

仙仙

美国麻省理工学院的科学家在5月11日出版的《自然·通讯》杂志撰文称，在进行了广泛的比较基因组学研究之后，他们绘制出了新冠病毒迄今最精确完整的基因注释图谱，确认了几种蛋白质编码基因，也发现有些基因并不编码任何蛋白质。此外，他们还分析了新冠病毒不同毒株产生的近2000个突变，从而能更好地评估这些突变的重要性。


新冠病毒的基因组由近30000个RNA碱基组成。此前科学家已经根据与相关病毒中蛋白质编码基因的相似性，确定了一些能编码蛋白质的基因。他们认为，另外还有些基因能编码蛋白质，但它们并没有被明确归类为蛋白质编码基因。


为确定这些蛋白质编码基因，计算机科学和人工智能实验室的玛诺里斯·克里斯教授领导的实验团队利用自己开发出的计算技术，对新冠病毒、萨斯病毒和42株蝙蝠沙贝病毒亚属进行了分析。这一技术的基本原理是分析物种之间是否存在某些DNA或RNA碱基，并比较它们随时间如何进化，他们此前已利用该技术比较了人类基因组与其它哺乳动物的基因组。


结果表明，除发现此前已在其他冠状病毒中发现的5个基因外，克里斯团队还确认了新冠病毒基因组中6个蛋白质编码基因，而其他5个被认为能编码蛋白质的基因并无此能力。他们表示，在分析了整个基因组后，非常确信没有其他蛋白质编码基因成为“漏网之鱼”。他们计划继续开展实验研究，以弄清这些没有特征的基因的功能。


此外，克里斯团队还分析了自新冠病毒首次被发现以来，已经出现的1800多个突变，并比较了每个基因在过去的进化速度和疫情暴发以来的进化速度。结果表明，大多数情况下，在疫情暴发之前长时间快速进化的基因仍在继续快速进化，而缓慢进化的基因也保持着自身的节奏。不过也有例外，这可能有助于揭示病毒在适应新的人类宿主时是如何进化的。


研究人员还分析了几种新冠病毒变异毒株——B.1.1.7、P.1和B.1.351等出现的突变。结果发现，许多使这些变异更危险的突变存在于刺突蛋白中，有助于病毒更快地传播并避开免疫系统。克里斯团队指出，每个变异毒株都拥有20多个独特的突变，知道哪些可能有用，哪些无用非常重要，这有助于科学家专注最有可能对病毒传染性产生重大影响的突变的研究。（记者刘霞）