新型病毒爆发2019_2019新型冠状病毒“基因团伙”作案手法揭秘

冠状病毒指病毒的独特形状。冠状病毒作为一个大的病毒家族，在哺乳动物和鸟类中很常见。与动物和植物基因组相比，2019年新冠状病毒(2019-nCoV)基因组太简单，但并不简单那么，这些基因在2019年——NCoV基因组中是如何“组合”的呢？

2019-nCoV基因组简单但不简单

根据NCBI数据库，2019-nCoV的NC_045512.2版本，2019新型冠状病毒的基因组序列是单链核糖核酸(ss-核糖核酸)，具有29903个碱基遗传信息材料很少，但它们有10个基因，并且经济高效地编码这10种蛋白质。在许多高等生物中，一个更长的基因可以超过30Kbp，这表明了病毒核糖核酸基因组的简单性。我们人类有30亿个碱基对和超过20，000个基因，但是在2019年的攻击之下，我们正在一个接一个地失去人类1/10000的碱基序列和1/2000的基因。这就是它的复杂性。

在2019-nCoV基因组中，最长的基因编码4405个氨基酸。该蛋白是非结构性多蛋白，包括多个复制酶功能域复制酶是一种依赖于核糖核酸的核糖核酸聚合酶。核糖核酸聚合酶是核糖核酸生产的催化剂。由于2019-nCoV不含核糖核酸病毒复制所需的核糖核酸聚合酶，只有在进入宿主细胞后，病毒核糖核酸聚合酶才通过使用病毒基因组核糖核酸作为翻译模板直接表达此外，该酶用于完成负链亚基因组核糖核酸的转录和合成，以及各种结构蛋白的核糖核酸的合成，从而复制病毒基因组核糖核酸。

冠状病毒感染重排宿主细胞膜以组装复制/转录复合物，其中病毒基因组的复制和病毒mRNA的转录发生在以前的基因组研究中，已经报道了nsp3和nsp4的共存可以引起膜重排，但是这两种蛋白质之间相互作用的潜在机制仍然不清楚。通过使用传染性非典型肺炎-传染性非典型肺炎病毒的感染性克隆和复制子系统，nsp3-nsp4相互作用的丧失消除了病毒复制。因此，如果该基因的复制酶功能域可以改变，就有可能揭示治疗冠状病毒B感染的抗病毒靶点。

2019-nCoV“卫士”、“冲锋队”和“运输队”

在冠状病毒基因组中，有三个基因是病毒的“卫士”、“冲锋队”和“运输队”第一个S基因

编码尖峰糖蛋白，这是一种用于包裹病毒的蛋白质。第二个M基因编码膜糖蛋白，负责营养物质的跨膜转运、新生病毒的出芽释放和病毒外膜的形成此外，E基因是一种非常短的小包膜糖蛋白，编码75个氨基酸，能与包膜结合。这三个人形成了病毒蛋白的脂肪膜，包裹住了病毒“老板”(30K单链核糖核酸)事实上，单链核糖核酸非常不稳定，容易变异。此外，由于人体内大量的核糖核酸酶能迅速破坏核糖核酸，它只能进入人体在蛋白质外壳的保护和引导下“狂奔”。

此外，在该基因组中，不同菌株如ORF3a和相关病毒相比更“阳性”，相似性为75%-91%，这应该是冠状病毒变异的前体基因，但其功能不是很清楚。ORF7a是一种单跨膜蛋白，与最近的病毒同源基因有很高的相似性，超过84%。该基因可能是冠状病毒的基本功能基因，因此序列相对保守。ORF8是一个非常奇怪的基因，它的功能不是很清楚，但蛋白质序列变异很大，这可能是在自然选择的压力下，否则变异率不会这么高。ORF10是一种核衣壳磷酸蛋白，它将病毒基因组包装成螺旋核糖核衣壳(RNP)，并在病毒自组装中发挥基本作用。它是一种具有多种活性的蛋白质，其与相关病毒的同源基因的相似性高达90%，这可能是因为该基因负责病毒基因组包装的内务功能。

2019-nCoV和最近的病毒具有88%的全基因组相似性覆盖率和82%的相似性由于病毒没有化石，很难从基因组分化的角度来判断不同病毒世代的变异率。因此，2019-nCoV就像地球上的许多病毒一样，已经在人类周围存在了很长时间。人类永远无法真正“摧毁”它们。他们只能在更早的时候将这10个基因从我们的基因中赶走，以防止它们进入人体成为“统治者”，并引导超过20，000个基因中的一些“叛逃者”为其服务。

(作者是福建农林大学海峡联合研究所基因组中心常务副主任兼教授)