蛇是新冠病毒的中间宿主吗？在疫情的影响下，我们不得不思考这些病毒是否寄生在一些特殊的生物上，而蛇自然是众多考虑因素之一。蛇和新型冠状病毒有联系吗？下面我们仔细看看。
随着科学家们争先恐后地了解更多关于 SARS-CoV-2 冠状病毒的信息，最近两项对该病毒基因组的研究得出了一个有争议的结论，即蛇是新病毒的中间宿主，并且一种关键的冠状病毒蛋白具有“惊人的相似性” ” 到 HIV-1 蛋白。
现在，发表在 ACS 上的一项新研究《蛋白质组研究杂志》驳斥了这两种观点，表明有鳞、类似食蚁兽的穿山甲是在蝙蝠和人类之间传播 SARS-CoV-2 的原因，这一缺失的环节。
了解导致COVID-19全球传播的SARS-CoV-2病毒的起源和传播方式对于其控制和治疗非常重要。大多数专家认为，蝙蝠是SARS-CoV-2的天然宿主，但病毒从蝙蝠传播到人类需要一个中间宿主。
此前，一项研究分析了SARS-CoV-2病毒的基因组，结果表明蛇是该病毒的宿主，尽管目前已知的冠状病毒仅感染哺乳动物和鸟类。与此同时，一项不相关的研究比较了新型冠状病毒和HIV-1的刺突蛋白序列，发现了意想不到的相似之处。尽管作者在科学批评后撤回了预印本，但这引发了新冠病毒可能是在实验室设计的谣言和阴谋论。
现在，Yang Zhang 及其同事希望通过对 SARS-CoV-2 DNA 和蛋白质序列进行更仔细、更完整的分析来解决这些问题。
与之前的研究相比，研究人员使用了更大的数据集以及更新、更准确的生物信息学方法和数据库来分析 SARS-CoV-2 基因组。他们发现，与声称 SARS-CoV-2 和 HIV-1 之间仅共享四个刺突蛋白区域的说法不同，这四个序列片段可以在其他病毒（包括蝙蝠冠状病毒）中找到。
分析发现蛇是中间宿主错误后，研究团队从穿山甲组织中分离出DNA和蛋白质序列，寻找与SARS-CoV-2相似的基因。
研究人员在患病动物的肺部发现了91%与人类病毒蛋白相同的蛋白序列。此外，穿山甲冠状病毒刺突蛋白的受体结合域与 SARS-CoV-2 仅相差 5 个氨基酸，而人类和蝙蝠病毒蛋白之间的差异为 19 个。
因此，研究人员认为，这一证据表明穿山甲是新冠病毒最有可能的中间宿主，但其他中间宿主也是有可能的。
该论文于3月22日在《蛋白质组研究杂志》发表，题为“2019-nCoV基因组的蛋白质结构和序列重新分析驳斥蛇作为中间宿主及其与HIV-1刺突蛋白插入的独特相似性”。研究团队来自密歇根大学生物化学系以及计算医学和生物信息学系。杨 张为通讯作者。
研究人员表示，虽然现在普遍认为马蹄蝠可能是2019-nCoV的自然宿主，但目前还不清楚哪种动物作为中间宿主将蝙蝠冠状病毒带到人类宿主。尽管一些研究表明马来穿山甲是替代宿主，但也有一些研究表明穿山甲可能是天然宿主而不是中间宿主。
为了进一步研究 2019-nCoV 传播的动物宿主，研究人员使用来自马来穿山甲的宏基因组样本组装了高度相关的冠状病毒的基因组草图。组装的基因组序列的比对，特别是刺突蛋白的比对，表明穿山甲在 2019-nCoV 的进化及其从蝙蝠到人类的传播中的重要性。
研究成果：
1。 2019-nCoV 刺突蛋白不包含 HIV-1 特异性插入片段
在之前一篇题为“2019-nCoV 刺突蛋白和 HIV-1 中的独特插入”的文章中 在论文“gp120 和 Gag 的异常相似性”中，Pradhan 等人。来自印度理工学院的研究人员提出发现 2019-nCoV 刺突蛋白特有的四个新插入片段（图 1）。他们进一步得出结论，这四个插入片段是2019-nCoV受体结合位点的一部分，并且这些插入片段与HIV-1蛋白具有“不可思议的相似性”，但与其他冠状病毒没有“相似性”。
这些说法在社会上引起了相当大的公众恐慌和争议，即使论文被撤回，阴谋论仍不断流传。为了调查 Pradhan 等人的结论在科学上是否准确，研究人员重新分析了所讨论的四个刺突蛋白插入的结构位置和序列同源性。
在研究这四个插入片段的病毒同源性时，研究人员通过非冗余序列数据库（NR）对它们进行了BLAST序列搜索，将搜索结果限制为病毒（taxid：10239），但排除其他搜索参数保留默认值。表 1 列出了每个插入的前 5 个序列同源物（包括查询本身）。
之前的说法是，这四个插入片段是 2019-nCoV 和 HIV-1 所独有的，但所有四个插入片段都可以在其他病毒中找到。事实上，HIV-1 蛋白仅在蝙蝠冠状病毒 RaTG13 的四个插入片段之一中最常见。
此外，部分由于这些插入片段的长度较短（6 至 8 个氨基酸），BLAST E 值（BLAST 用于评估统计显着性排列的参数）通常需要 < 0.01被认为是重要的）几乎都是> 4，蝙蝠冠状病毒除外IS2。这些高 E 值表明这些相似之处大部分可能是巧合。
考虑到四个插入片段中的三个是在蝙蝠冠状病毒RaTG13中发现的，很容易推测这些“插入片段”可能是直接遗传自蝙蝠冠状病毒的。目前，至少有七种已知的人类冠状病毒（2019-nCoV、 SARS-冠状病毒、中东呼吸综合征冠状病毒、H冠状病毒-229E、H冠状病毒-OC43、 HCoV-NL63 和 HCoV-HKU1），其中许多病毒，包括 SARS-CoV 和 MERS-CoV，被认为是从蝙蝠传播的。
为了进一步研究 2019-nCoV 和蝙蝠冠状病毒与其他人类冠状病毒相比的进化关系，研究人员使用 MUSCLE 对所有 7 种人类冠状病毒和两种蝙蝠冠状病毒创建了多重序列比对 (MSA)，如图 3 所示RaTG13 和 RsSHC014 分别被认为是 2019-nCoV 和 SARS-CoV 的祖先。
在2019-nCoV的四个“插入片段”（IS）中，IS1只有一个残基与蝙蝠冠状病毒不同，七个残基中的三个与MERS-CoV相同。 IS2 和 IS3 与蝙蝠冠状病毒相同。
对于IS4，BLAST的局部序列比对虽然没有命中表1中的蝙蝠冠状病毒，但与MSA中的蝙蝠冠状病毒有密切的进化关系。特别是，2019-nCoV的IS4片段“QTQTNSPRRA”中的前6个残基与RaTG13相同，而蝙蝠冠状病毒或SARS-CoV中缺失的最后4个残基与MERS-CoV和HCoV-HKU1至少50％相同％同源性。
因此，研究人员认为2019-nCoV与蝙蝠冠状病毒RaTG13之间存在密切的进化关系。 Pradhan 等人强调的四个插入位点。刺突蛋白中的病毒并非 2019-nCoV 和 HIV-1 所独有。一些。事实上，根据 BLAST 测定，基于这些非常短的片段的序列比对的相似性并不具有统计显着性 E值用于评估病毒，这种相似性存在于许多其他病毒中，包括蝙蝠冠状病毒。从结构上来说，这些“插入”远离与ACE2受体结合的刺突蛋白的结合界面，如图2所示，这也与Pradhan等人的结论相矛盾。
2。相对同义密码子使用无法识别冠状病毒的中间宿主
魏的另一篇文章 Ji 等人的早期研究。试图了解 2019-nCoV 感染。在这项研究中，作者分析了 2019-nCoV 和八种脊椎动物的 RSCU（相对同义密码子使用），包括两种蛇（金环蛇和眼镜蛇）、西欧刺猬、中国马蹄蝠和土拨鼠。大鼠（土拨鼠）、马来西亚穿山甲、鸡 （普通家鸡）和人类（智人）。在这些脊椎动物中，与 2019-nCoV 相比，蛇的密码子使用差异最小，因此 Ji 等人。提出蛇是2019-nCoV的中间宿主。
然而，这一结论在病毒学家中存在争议，因为缺乏生物学证据表明以前的人畜共患冠状病毒可以感染哺乳动物和鸟类以外的动物。
此外，近期研究显示初步证据表明穿山甲可能是类似于2019-nCoV的冠状病毒的宿主，进一步否定了Ji等人的结论。尽管蛇是中间宿主的结论受到了科学界的普遍质疑，但认真审视RSCU方法的依据和可靠性仍然很重要，这将有助于防止这种有偏见的分析误导科学界和公众。在最新的研究中，我们通过大规模复制 RSCU 分析来仔细研究生物信息学方法和潜在的生物学假设。
如图4A所示，蛇并不是与2019-nCoV的RSCU距离最小的脊椎动物，这表明Ji等人实施的RSCU分析。是不完整的。更重要的是，图 4 中的数据显示，与冠状病毒传播无关的动物（例如青蛙和蛇）与所有三种冠状病毒的已知宿主的 RSCU 距离始终较小。
例如，三种不同冠状病毒RSCU距离最小的脊椎动物是两种青蛙（Megophrys feae和Liophryne schlaginhaufeni），而另一种青蛙（Xenopus laevis）在所有序列充足的脊椎动物中具有最小的RSCU距离。
如补充表S1所示，RSCU无法识别中间主机的部分原因是不同的中间主机（Paguma 幼虫和骆驼 dromedarius），RSCU 几乎没有差异（RSCU 距离平方 = 0.12）。
这些数据表明 RSCU 检测本身的特异性不足以区分来自不同脊椎动物宿主的冠状病毒。在这方面，失败不仅是由于使用了过时的数据库或原始分析中包含的物种数量较少，而且实际上是由于错误的生物学假设，即冠状病毒将进化其RSCU以使其与宿主相似。
3。穿山甲可能是2019-nCoV的中间宿主
在最近的一项研究中，Xiao 等人。华南农业大学的研究人员首次在穿山甲身上发现了与2019-nCoV高度相似的冠状病毒序列。此外，三个独立研究小组还报告从巽他穿山甲宏基因组样本中鉴定出类似2019-nCoV的冠状病毒序列，使穿山甲成为2019-nCoV的可能中间宿主。
为了进一步研究这种可能性，研究人员尝试使用马来西亚穿山甲的宏基因组样本重新组装冠状病毒的基因组草图。基因组草图显示，2019-nCoV 的总覆盖率为 73%，序列同一性为 91%。特别是组装的基因组中的刺突蛋白，对于病毒识别宿主受体至关重要，其突变速度非常快，并且与2019-nCoV具有很高的序列同源性。只有5个残基位置差异，而2019-nCoV与蝙蝠冠状病毒RaTG13的残基位置差异为19个。这些数据为RaTG13、马尼斯冠状病毒和2019-nCoV之间可能的进化关系提供了证据。
虽然目前的证据主要表明穿山甲是最有可能的中间宿主，但其他动物也可能成为中间宿主，原因有两个。首先，已知冠状病毒有多个中间宿主。例如，果子狸是最知名的中间宿主，但野貉和雪貂獾也被用作中间宿主。其次，穿山甲冠状病毒与2019-nCoV之间91%的序列同一性足以证实两种病毒之间的进化关系，但不足以将它们视为同一病毒物种。从这个角度来看，SARS-CoV和MERS-CoV中间宿主的病毒序列与人类版本分别有99.8%和99.9%的一致性。因此，即使发现了穿山甲冠状病毒，也应该继续寻找其他潜在的中间宿主。
