非典不可思议?武汉冠状病毒家谱


不,那是人造的?什么样的废话?当我第一次听到有关Kovid-19的假说是由实验室泄漏,甚至是有针对性的生物攻击引起的时,我就以为。每次当他们再次在狂暴的冠状病毒信息流中向我游去时,他只是不理会这些猜测。好吧,想想看,武汉有一家病毒学研究所,您永远不会知道。

在某个时候,已经有必要合理地消除它,因为人为的支持者开始以分子生物学的论据来证实他们关于病毒可能的人工性质的论点,在这里我已经想用冷酷的科学事实来粉碎他们的阴谋。好吧,如果不是作为《自然》杂志上的文章的作者(在我看来),那么至少潘尚受到我的尊敬

在这里,为了抵制人造病毒,怀疑病毒感染了我。实际上,怀疑的原因是什么?在过去的15至20年中,您越深入地研究冠状病毒学家的活动,就越能使您更好地理解,像CoV2这样的嵌合体对他们来说是司空见惯的。CoV2是基于RaTG13蝙蝠菌株的明显嵌合体,其中刺突蛋白中的受体结合位点(RBM)被蝙蝠从蝙蝠中替换为蝙蝠,此外,还插入了一个特殊的4个氨基酸部分,形成了弗林蛋白酶切割位点,就像病毒学家以前已经发现,就其可以穿透的细胞而言,可以大大扩展病毒的“库”。最有可能的是,由于有了这个新的弗林蛋白酶位点,新的突变体才得以从原始的携带者跃居为人们。

考虑到基因工程已经达到的今天的高度,即使对于新手专家来说,使用上述方法合成CoV2也不难。的确,包括武汉病毒研究所冠状病毒部门负责人史正立在内的病毒学家已经一再参与其中-用一种RBM替代另一种RBM(这里是工作的石正力集团自2007年),并通过添加一个新的弗林网站,可以给冠状具体到一个动物物种开始使用其他种类的ACE2受体的机会。

不明飞行物护理分钟


大流行的COVID-19是由SARS-CoV-2冠状病毒(2019-nCoV)引起的潜在严重的急性呼吸道感染,已在全球正式宣布。关于Habré的许多信息都涉及此主题-始终记住,它既可靠又有用,反之亦然。

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官方资料

, .

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施正立在武汉病毒研究所的实验室

但是在这里滋生阴谋之​​前,让我们深入研究生物系统

生物学


因此,让我们从火炉开始。什么样的弗林蛋白酶位点,什么样的RBM,什么样的刺突蛋白一般?实际上,如果您在术语的丛林中徘徊,那么所有内容在概念上都是简单的。例如,尖刺蛋白就是从病毒颗粒(S蛋白)中伸出来的东西,这些病毒为此“加冕”:


借助于这些蛋白质,病毒体附着在受害细胞的受体(在我们的情况下为ACE2),然后渗透到内部。因此,可以说这是该病毒最重要的部分,因为它决定了哪些动物可以感染而哪些动物不受影响-不同物种中的ACE2受体在结构上略有不同。同时,按病毒标准,在整个庞大的30千个碱基的基因组中,该蛋白质的基因仅为12–13%,即约1300个氨基酸。这就是CoV2及其近亲中刺突蛋白的结构:


从上图可以看出,S蛋白由两个亚基组成:S1和S2。是S1与ACE2受体相互作用,它所处的位置称为受体结合域(RBD),而直接接触的区域(圣灵)被称为受体结合基序(RBM)。这是同样精美的作品的精美插图

RBD CoV2, ACE2.
() 2019-nCov. NTD, N- . RBD, - . RBM, - . SD1, 1. SD2, 2. FP, . HR1, 1. HR2, 2. TM, . IC, .
() RBD 2019-nCov. RBM .
() RBD 2019-nCov, ACE2. ACE2 . RBD 2019-nCoV , RBM — . RBD 2019-nCov . N- ACE2, , .
Overall structure of 2019-nCoV RBD bound with ACE2.
(a) Overall topology of 2019-nCoV spike monomer. NTD, N-terminal domain. RBD, receptor-binding domain. RBM, receptor-binding motif. SD1, subdomain 1. SD2, subdomain 2. FP, fusion peptide. HR1, heptad repeat 1. HR2, heptad repeat 2. TM, transmembrane region. IC, intracellular domain.
(b) Sequence and secondary structures of 2019-nCoV RBD. The RBM is colored red.
() Overall structure of 2019-nCoV RBD bound with ACE2. ACE2 is colored green. 2019-nCoV RBD core is colored cyan and RBM is colored red. Disulfide bonds in the 2019-nCoV RBD are shown as stick and indicated by yellow arrows. The N-terminal helix of ACE2 responsible for binding is labeled.

所以在这里。当仅对CoV2基因组进行解密时,最初没有与之直接相关的菌株。但已经在2020年1月23日,史正利发布了一项工作,她宣布CoV2与RaTG13菌株有96%的一致性,该菌株于2013年从云南蝙蝠中分离出来。没错,直到2020年1月,她都在实验室外,没人知道这种压力。

马上很清楚,RaTG13是一个特殊的男孩。看一下图表:


这是CoV2与其他已知菌株相似性的图表。曲线越高,核苷酸匹配的百分比越高。如您所见,在该刺突蛋白(S)的基因区域中,只有RaTG13或多或少地接近CoV2,并且此时所有其他病毒株都达到了峰值-来自其他蝙蝠的病毒株和第一个SARS-CoV(红色曲线)但是到目前为止,没有什么可疑的-是否有未知的云南洞穴菌株仍然藏有未知的科学菌株?好吧,是的,目前还不清楚该病毒是如何从那里准确地进入武汉的,但是没有发生。

穿山甲


然后穿山甲出现在现场:2月,另一组中国科学家在他们的垃圾箱中发现了一种穿山甲冠状病毒,尽管它通常比RaTG13差,但与CoV2(90%)类似,因为RBM峰值蛋白几乎相同-不同仅适用于1个氨基酸(请参见上面两个序列,点表示与第一个序列的重合):


此外,在S蛋白的第一季度中,穿山甲菌株与CoV2不同,在所有三个菌株(CoV2,Pangolin,RaTG13)中,RBM之后的序列或多或少地重合。但是RaTG13的RBM本身与CoV2有很大不同,可以从绿色RaTG13图的陡峭斜率与红色CoV2图在RBM区域(粉红色竖线)的陡峭倾斜图中看出:


上图中突出显示的这三个区域的系统发育分析也证实了这种差异-根据RBM,穿山甲品系比RaTG13更靠近CoV2,但RaTG13距RBM的左侧和右侧更靠近CoV2。就是说,正如作者本人和其他一些作品所提到的,显然存在重组。

顺便问一下,穿山甲来自哪里?从这里:


他们被中国海关从走私者手中没收,并转移到广东的康复中心,在那里他们死于严重的冠状病毒症状。当然,这不能不引起当地病毒学家的兴趣,他们从中分离出了不同的生物材料:
, , - 2019 . (Manis pentadactyla) 25 (Manis javanica). ; , , . , , , , , , .
Pangolins used in the study were confiscated by Customs and Department of Forestry of Guangdong Province in March-December 2019. They include four Chinese pangolins (Manis pentadactyla) and 25 Malayan pangolins (Manis javanica). These animals were sent to the wildlife rescue center, and were mostly inactive and sobbing, and eventually died in custody despite exhausting rescue efforts. Tissue samples were taken from the lung, lymph nodes, liver, spleen, muscle, kidney, and other tissues from pangolins that had just died for histopathological and virological examinations.
顺便说一下,不仅是本地的,因为其他中国研究人员(在本例中为香港)也收到了没收的穿山甲样品,并且在2020年2月也发布了类似的研究,指出CoV2穗突蛋白有明显的重组迹象:
我们收到了2017年8月至2018年1月从18个马来穿山甲(Manis javanica采集的冷冻组织样本(肺,肠,血液)这些穿山甲是广西海关在反走私行动中获得的。令人惊讶的是,其RNA的高效测序揭示了43个样本中的六个(两个肺,两个肠,一个肺和肠的混合物,一个血液)中存在冠状病毒。
...
, , , RaTG13 2019-CoV2 (. 1c, d). , 2019-CoV2 - (RBD; 97,4%; . 1c . 2a), 2019-CoV2 RaTG13. RaTG13 2019-CoV2 89,2% RBD. 2019-CoV2 RBD, RaTG13 2019-CoV2 ( 442, SARS-CoV ).
We received frozen tissue (lungs, intestine, blood) samples that were collected from 18 Malayan pangolins (Manis javanica) during August 2017-January 2018. These pangolins were obtained during the anti-smuggling operations by Guangxi Customs. Strikingly, high-throughput sequencing of their RNA revealed the presence of coronaviruses in six (two lung, two intestine, one lung-intestine mix, one blood) of 43 samples. With the sequence read data, and by filling gaps with amplicon sequencing, we were able to obtain six full or nearly full genome sequences — denoted GX/P1E, GX/P2V, GX/P3B, GX/P4L, GX/P5E and GX/P5L — that fall into the 2019-CoV2 lineage (within the genus Betacoronavirus) in a phylogenetic analysis (Figure 1a).

More notable, however, was the observation of putative recombination signals between the pangolins coronaviruses, bat coronaviruses RaTG13, and human 2019-CoV2 (Figure 1c, d). In particular, 2019-CoV2 exhibits very high sequence similarity to the Guangdong pangolin coronaviruses in the receptor-binding domain (RBD; 97.4% amino acid similarity; indicated by red arrow in Figure 1c and Figure 2a), even though it is most closely related to bat coronavirus RaTG13 in the remainder of the viral genome. Bat CoV RaTG and the human 2019-CoV2 have only 89.2% amino acid similarity in RBD. Indeed, the Guangdong pangolin coronaviruses and 2019-CoV2 possess identical amino acids at the five critical residues of the RBD, whereas RaTG13 only shares one amino acid with 2019-CoV2 (residue 442, human SARS-CoV numbering).
顺便说一下,本文的作者还强调了CoV2穗突蛋白的显着系统发育镶嵌性:
有趣的是,仅对RBD中同义位点的系统发育分析表明,广东穿山甲的系统发育位置与其余病毒基因组的系统发育位置一致,即它不是2019-CoV2的最近亲缘关系(图2b)。因此,穿山甲冠状病毒和2019-CoV2的RBD中氨基酸的相似性可能是由于选择性介导的趋同进化而不是重组引起的,尽管很难根据可用数据在这些情况之间进行选择。
源文字
Interestingly, a phylogenetic analysis of synonymous sites alone in the RBD revealed that the phylogenetic position of the Guangdong pangolin is consistent with that in the remainder of the viral genome, rather than being the closest relative of 2019-CoV2 (Figure 2b). Hence, it is possible that the amino acid similarity between the RBD of the Guangdong pangolin coronaviruses and 2019-CoV2 is due to selectively-mediated convergent evolution rather than recombination, although it is difficult to choose between these scenarios on current data.
从科学翻译来看,作者的话意味着,如果我们分析这三个菌株的整个RBD,则丢弃它们之间的明显差异(非同义替代),这主要归因于RB M(我记得,在CoV2和Pangolin之间是相同的),并构建通过同义替换的系统发育树,CoV2仍然更接近RaTG13,而不接近穿山甲品系。鉴于带有CoV2的穿山甲具有相同的RBM(即RBD内的片段)这一事实,这是很奇怪的。

作者进一步推论,这可能是进化趋同的结果,换句话说,CoV2和穿山甲病毒株以各自的方式进入相同的RBM,而不是通过共同祖先的联合重组而来。因为真的很奇怪,必须进行重组-好像有人刚从穿山甲菌株中提取了一部分RBM,并在RaTG13中将其替换为RBM。这不像进化,而是原谅达尔文,智能设计。

加冕者家谱


为了更好地了解CoV2的起源,让我们再看一下三位一体中的刺突蛋白序列:CoV2,RaTG13和穿山甲-比较它们之间的成对差异(相同的氨基酸用点标记,红色字母表示差异,破折号表示删除/添加的氨基酸) :


肉眼可以看到,在序列的第一季度,穿山甲菌株远离CoV2和RaTG13。好吧,如果不是针对RBM区域(红色矩形)中的情节,RaTG13将会非常接近CoV2。但是,正如我已经说过的,CoV2中的同一位点最接近穿山甲毒株。

顺便问一下,其他穿山甲菌株呢?让我们来看看。毕竟,到目前为止,我们仅分析了2019年被海关没收的穿山甲中分离出的病毒。此外,2017年还没收了一批穿山甲,他们也分离出了类似的菌株。如果我们将RaTG13与2017年和2019年穿山甲的病毒基因组进行比较,那么这里的一切也很有趣:


在S蛋白的第一季度中,2017年的穿山甲菌株比2019年的穿山甲对应物(MP789)更接近RaTG13(和CoV2)。同时,这三个区域在以绿色矩形突出显示的区域中都有明显的共同祖先,并且在这些区域中RaTG13和pangolin-19(MP789)比pangolin-17更接近它,​​因为它与RaTG13有几个共同的突变(红色圆圈)和蓝色椭圆形),在图例17中未观察到。同时,这三个地区的成果管理制都不同,而且比例大致相同,地点相似。

也许,即使在RaTG13和MP789的祖先分离之后,MP789在第一季度的S蛋白中也替换了很大一部分(在RaTG13和穿山甲17中没有发生),而其余的S蛋白对于这三个蛋白仍然是相同的。然后,RaTG13和MP789基因库的路径又重新汇合在一起,并充满激情地诞生了CoV2。 RaTG13的祖先也可能是穿山甲菌株的祖先重组的结果。

同样令人惊讶的是,在CoV2具有新的弗林蛋白酶切割位点的地方,正好在RaTG13和穿山甲19中出现了一个相当独特的相同突变(QTQTNS),这是由于在该位置插入了4个新的氨基酸而引起的(PRRA)。如果您查看同一突变附近的核苷酸序列,您会发现RaTG13和CoV2彼此之间的距离比穿山甲19更近,因为它们设法积累了几个常见的突变(以蓝色突出显示):


顺便说一句,对于Orf1ab,CoV2也具有系统发育上的跨越:1a更接近RaTG13,而1b更接近穿山甲19:


也就是说,事实证明CoV2的祖先与穿山甲19的共同祖先一起犯了罪,至少两次?第一次-当他(与RaTG13的祖先一起)继承了Orf1ab和带有QTQTNS突变的穗状蛋白的第二部分时,其次-当他用RBM获得1b时,这已经不同于RaTG13-s。不,当然,这是可能的,其本身并不是特别值得注意-毕竟,这些病毒会不断变异并重组。另一个问题是,在这样的地方,在山洞,“湿市场”,被没收的动物的庇护所,甚至在实验室中,蝙蝠和穿山甲病毒的确切位置可以在彼此之间找到。但是,让我们花点时间讨论这些问题。首先,考虑一下新病毒最引人注目的方面-带有4个氨基酸的侧边栏,它将其变成了超级杀手。

我打得很整齐,但是很努力


完全不可能忽略S1和S2之间的PRRA框。作为碎片,它会突出在我们新的CoV2的基因组中。这个盒子不是简单的,而是金色的。她创建了弗林蛋白酶裂解位点,我一开始就提到过。这是什么野兽?我将尝试简要解释。还记得我们的刺突蛋白的结构吗?这是一个可视化图:


蛋白质由S1和S2两部分组成,其中S1负责与受体(同一受体结合结构域/基序)的主要接触,S2负责与细胞膜融合并渗透到细胞中。它会启动带有黄色融合肽标记的融合过程,但是要使其开始肮脏的生意,必须在上图中菱形突出显示的位置之一处切割S蛋白。该病毒没有自己的“刀具”(还有其他,但这无关紧要),因此他依赖于受害者的各种蛋白酶,这种蛋白酶的好处,正如您可以从那些菱形的丰富颜色中了解到的那样,有几种类型。但是,并非所有人都相等,也不是所有类型的细胞都具有病毒所需的蛋白酶。弗林蛋白酶只是最有效的一种,甚至不仅存在于细胞表面,而且还存在于细胞内。最明显的是,CoV2及其“先行者” SARS-CoV之间的差异证明了弗林蛋白酶新位点的危险:


从图中可以看出,在CoV2的情况下,由于弗林蛋白酶位点的缘故,可以将S蛋白切割到细胞外的不是两种,而是三类蛋白酶(三种颜色的pacmen)。但是也许最重要的区别是弗林蛋白酶也存在于细胞内部,因此它可以在病毒体组装后立即切割S蛋白,从而提高了新病毒体与其他细胞融合的能力-可以说没有离开票房。

顺便说一下,很可能是新的弗林蛋白酶位点在CoV2明显的年龄依赖性发病率和死亡率中起着重要作用:
, , , , , SARS-CoV-2. () COVID-19 . SARS-CoV-2 , .
Patients with hypertension, diabetes, coronary heart disease, cerebrovascular illness, chronic obstructive pulmonary disease, and kidney dysfunction have worse clinical outcomes when infected with SARS-CoV-2, for unknown reasons. The purpose of this review is to summarize the evidence for the existence of elevated plasmin(ogen) in COVID-19 patients with these comorbid conditions. Plasmin, and other proteases, may cleave a newly inserted furin site in the S protein of SARS-CoV-2, extracellularly, which increases its infectivity and virulence.
哦,是的,它在严格限定的位置切割了弗林蛋白酶蛋白,即在RxxR序列之后(即Arg-XX-Arg,其中X可以是任何氨基酸)。此外,如果精氨酸也位于第二或第三位(即RRxR或RxRR),则该位点的切割效率将显着提高。

因此,立即注意到专家们出现了新的弗林蛋白酶切割位点。还是会!毕竟,Cov2的近亲甚至远亲都没有这样的位点- 就基因组而言,拥有Cov2的冠状病毒与Cov2接近40%
发现所有具有SARS-CoV-2蛋白同源性大于40%的刺突蛋白都没有弗林蛋白酶切割位点(图1,表1),包括Bat-CoV RaTG13和SARS-CoV(序列同一性为97.4) %和78.6%)。由于独特的PRRA插入,SARS-CoV-2中的RRAR弗林蛋白酶位点在其家族中是独一无二的。SARS-CoV-2中的此站点几乎不可能从MERS,HCoV-HKU1等演变而来。从数据库中当前可用的序列中,我们很难找到源。也许还有更多的进化中间序列等待发现。
源文字
It was found that all Spike with a SARS-CoV-2 Spike sequence homology greater than 40% did not have a furin cleavage site (Figure 1, Table 1), including Bat-CoV RaTG13 and SARS-CoV (with sequence identity as 97.4% and 78.6%, respectively). The furin cleavage site “RRAR” in SARS-CoV-2 is unique in its family, rendering by its unique insert of “PRRA”. The furin cleavage site of SARS-CoV-2 is unlikely to have evolved from MERS, HCoV-HKU1, and so on. From the currently available sequences in databases, it is difficult for us to find the source. Perhaps there are still many evolutionary intermediate sequences waiting to be discovered.
这是与上述引用相同的文章的清晰插图(带有弗林蛋白酶位点的冠状病毒用粉红色标记,在10点显示了3种不同的Cov2株):


与弗林蛋白酶位点最接近的亲戚是HKU5株,2014年由史正立研究小组在广州从Pipistrellus属的蝙蝠中分离出来2018年加入GenBank)。但是他是一个非常遥远的亲戚-他们的穗状蛋白相吻合只有36%。

通常,科学家感到困惑。这12个核苷酸的插入片段来自哪里?可以是人为的吗?相当。确实,病毒学家自古以来就反复处理过这种插入物。例如,美国人早在2006年就将RRSRR插入了首个SARS-CoV的刺突蛋白中
为了研究主要氨基酸残基序列上的蛋白水解切割是否可以促进细胞融合活性,我们突变了穗状SARS-CoV蛋白,在两个位置之一中创建了弗林蛋白酶识别位点(RRSRR)。
源文字
To investigate whether proteolytic cleavage at the basic amino acid residues, were it to occur, might facilitate cell–cell fusion activity, we mutated the wild-type SARS-CoV glycoprotein to construct a prototypic furin recognition site (RRSRR) at either position.

日本人在2008年将这样的位点(RRKR)插入了SARS-CoV蛋白中,尽管有点下游:


在2008年的同一年,他们的荷兰同事还研究了SARS-CoV处的这些蛋白酶位点,并将它们与具有该位点的鼠冠状病毒MHV(SRRAHR | SV)进行了比较,类似于我们的CoV2(SPRRAR | SV)的位点:


2009年,另一个美国组织也决定实践 “改善” SARS-CoV,并且在不改变美国不精氨酸的传统的情况下,他们插入了RRSRR
为了调查SARS-CoV S1-S2和S2'位置作为蛋白水解切割位点的潜在用途,我们首先通过以下突变664-SLLRSTSQSI-SLL RRSRR SI-671(S1-S2)引入了弗林蛋白酶切割识别位点。792-LKPTKRSF-LKRTKRSF-799(S2')。
源文字
To examine the potential use of the SARS-CoV S1–S2 and S2? positions as sites for proteolytic cleavage, we first introduced furin cleavage recognition sites at these locations by making the following mutations 664-SLLRSTSQSI — SLLRRSRRSI-671 (S1–S2) and 792-LKPTKRSF — LKRTKRSF-799 (S2?).

北京2019


但是我看到的最新类似作品是2019年10月来自北京科学家作品,在那里将弗林蛋白酶新位点RRKR插入的不是假病毒,而是真正的鸡冠状病毒即传染性支气管炎病毒(IBV):


顺便提一句,有趣的是,作者提到弗林蛋白酶位点的添加使突变病毒能够感染神经细胞。可能是CoV2弗林蛋白酶位点导致某些CoV2病人表现出神经系统症状,包括嗅觉丧失:
S2' QX , , IBV (WT-IBV). , IBV S2 ( -S2) . IBV .

, , FP CoV, , , -, , .
Mutation of the S2' site of QX genotype (QX-type) spike protein (S) in a recombinant virus background results in higher pathogenicity, pronounced neural symptoms and neurotropism when compared with conditions in wild-type IBV (WT-IBV) infected chickens. In this study, we present evidence suggesting that recombinant IBV with a mutant S2' site (furin-S2' site) leads to higher mortality. Infection with mutant IBV induces severe encephalitis and breaks the blood–brain barrier.

In summary, our results demonstrate that the furin cleavage site upstream of the FP in S protein is an important site for CoV, modulating entry, cell–virus fusion, adaptation to its host cell, cell tropism and pathogenicity, but not antigenicity.
而且,许多冠状病毒当然具有在自然界中发现的弗林蛋白酶位点,并且它们非常多样化。是的,它们可能是随机突变的结果。这就是MERS的情况,2015年,一个国际作者团队告诉我们,MERS 就是合成冠状病毒学的两颗星,史正立和拉尔夫·巴里克(Ralph Barik)。我们将不止一次地回想起它们,但现在就该文章说几句话。实际上,作者展示了两个关键突变,这些突变使MERS从蝙蝠跳到了人类。这些突变之一导致弗林蛋白酶位点的出现。的确,这不是一盒新氨基酸,而是以前存在的氨基酸的突变(下面用红色标记):


作者不仅展示了这些突变,而且还将这些突变附加到了原始的蝙蝠状刺突蛋白上,并在其中产生了相同的突变(即弗林蛋白酶位点),并表明它具有感染人类细胞的能力:
, HKU4 , HKU4, . , S746R N762A, HKU4.

, hPPC hECP HKU4 HKU4 . , HKU4 S1/S2, .
To evaluate the potential genetic changes required for HKU4 to infect human cells, we reengineered HKU4 spike, aiming to build its capacity to mediate viral entry into human cells. To this end, we introduced two single mutations, S746R and N762A, into HKU4 spike. The S746R mutation was expected to restore the hPPC motif in HKU4 spike, whereas the N762A mutation likely disrupted the potential N-linked glycosylation site in the hECP motif in HKU4 spike.

Therefore, the reengineered hPPC and hECP motifs enabled HKU4 spike to be activated by human endogenous proteases and thereby allowed HKU4 pseudoviruses to bypass the need for exogenous proteases to enter human cells. These results reveal that HKU4 spike needs only two single mutations at the S1/S2 boundary to gain the full capacity to mediate viral entry into human cells.
顺便说一句,他们如何做到这一点可能会使人们远离现代生物技术本身,因为作者将这种冠状病毒刺突样蛋白插入了灭活的逆转录病毒(HIV)中:
简而言之,通过将HEK293T细胞与携带HIV-1基因的质粒,表达Env的Env缺陷型荧光素酶(pNL4-3.luc.RE-)和编码MERS的质粒共转染,获得表达荧光素酶报道基因的假型MERS-CoV-穗状逆转录病毒。 -CoV刺突蛋白。
源文字
Briefly, MERS-CoV-spike-pseudotyped retroviruses expressing a luciferase reporter gene were prepared by cotransfecting HEK293T cells with a plasmid carrying Env-defective, luciferase-expressing HIV-1 genome (pNL4–3.luc.R-E-) and a plasmid encoding MERS-CoV spike protein.
也许这就是促使印度研究人员在基因组中寻找 HIV和CoV2相似序列的原因(但是他们的预印本因方法论不正确和结论错误而受到批评。)实际上,专家经常使用这种伪病毒,并且一般来说,应该不会害怕逆转录病毒,因为它们的亚种慢病毒已被用于基因治疗多年。

RaTG13来自哪里


总的来说,RaTG13是一种显着的菌株。这些年来,史正立的团队一直对他保持沉默,这很奇怪。毕竟,他一点都不像其他兄弟,特别是在穗状蛋白的序列上。我记得,正是这个地方决定了该病毒可以依附的细胞类型(和细胞类型)。这是CoV2基因组与其他蝙蝠冠状病毒(图B)相比的相似性图表


RaTG13是红色曲线,蓝色是最接近RaTG13的菌株(ZXC21和ZC45)。这些菌株分别于2015年(ZXC21)和2017年(ZC45舟山的中国马蹄铁(Rhinolophus sinicus)中分离出来。从图中可以看出,即使它们在S蛋白区域与RaTG13(红色曲线)也有很大差异。同时,上面的图表并未传达出它们之间的差距,而是直接比较了序列:


如您所见,穗状蛋白ZXC21和ZC45通常不仅比RaTG13蛋白短23-24个氨基酸残基,而且在最重要的位置-RBM中更短(请参见红色方框中用红色短划线标出​​的缺失)。

那么RaTG13是哪里来的呢?就像我说的那样,史正利说,她是在2013年7月于云南从马蹄蝠中分离出来的(只有犀牛亲缘而不是中华绒螯蟹)。没错,直到2020年1月为止,它的存在尚未公开报道,但正如石正立小组自己描述的那样,她发现了与CoV2相似之处的重大发现
, - - (RdRp) (BatCoV RaTG13), Rhinolophus affinis , 2019-CoV2. ( GISAID EPI_ISL_402131). Simplot , 2019-CoV2 RaTG13 (Fig. 1c), 96,2%.
We then found that a short region of RNA-dependent RNA polymerase (RdRp) from a bat coronavirus (BatCoV RaTG13) — which was previously detected in Rhinolophus affinis from Yunnan province — showed high sequence identity to 2019-CoV2. We carried out full-length sequencing on this RNA sample (GISAID accession number EPI_ISL_402131). Simplot analysis showed that 2019-CoV2 was highly similar throughout the genome to RaTG13 (Fig. 1c), with an overall genome sequence identity of 96.2%.
不厚:是的,他们“以前发现过”这种菌株,确实如此。躺在架子上。直到2020年,仅对负责RdRp的基因组部分进行了测序。他从哪里来的?2013年在云南分配。到底在哪里?他们没有说。GenBank中,也没有此信息。但是,幸运的是,基因组数据库中有一个GISAID:据报道,在普er市(是的,在巴斯塔最受欢迎的茶的故乡),从粪便拭子中分离出了一个雄性:


这一点让我很感兴趣,因为在帕布梅德(Pabmed)周围的流浪中,我已经偶然发现了2013年夏天前往普 er(Puer)的一次探险
2013年5月至2013年7月,蝙蝠在中国云南四个州的五个县的不同地区被捕。
源文字
Bats were captured from various locations in five counties of four prefectures of Yunnan Province, China, from May to July 2013.

研究人员在这次探险中没有发现对我们特别有趣的事情,但也许是那时正正(或她的团队中的某人?)鉴定出相同的RaTG13样品吗?他们只对其中的一部分进行了排序,但由于某种原因决定不出版,尽管它与以前所知的一切都大相径庭。

史正立本人很可能亲自参加这次探险,因为她非常热情地谈到了这次探险-例如,在2018年的TED表演中,她展示了这次探险的照片:



一系列的探险活动使她在世界范围内享有盛誉,并获得了“巴顿”的绰号:在2013年《自然》杂志的一篇文章中石正立小组胜利地宣布,她在云南的山洞中发现了与第一例SARS吻合的菌株RsSHC014和Rs3367的携带者蝙蝠。 -CoV分别为85%和96%。

顺便说一句,一个有趣的巧合是,大约在同一时间,在同一云南,石正立研究小组也发现了RaTG13菌株,该菌株最接近CoV2,并且它们的基因组也符合了96%。

武汉1


回到2013年那篇引人入胜的文章时,施正立的研究小组还表示,通过在Vero猴细胞培养物中培养分离的样本,他们设法分离出了与Rs3367毒株几乎相同的活病毒(最接近SARS-CoV) 。作者将其后代称为WIV1(WIV代表武汉病毒学研究所):
最重要的是,我们报告了首次从Vero E6细胞中从蝙蝠粪便中分离出的样本中分离出活病毒SL-CoV(蝙蝠SL-CoV-WIV1),该病毒具有典型的冠状病毒形态,具有99.9%的基因组同一性Rs3367并使用ACE2人,灵猫和马蹄形的骨头进入细胞。初步的体外测试表明,WIV1还具有较广泛的物种嗜性。
源文字
Most importantly, we report the first recorded isolation of a live SL-CoV (bat SL-CoV-WIV1) from bat faecal samples in Vero E6 cells, which has typical coronavirus morphology, 99.9% sequence identity to Rs3367 and uses ACE2 from humans, civets and Chinese horseshoe bats for cell entry. Preliminary in vitro testing indicates that WIV1 also has a broad species tropism.
让我们将RaTG13与Rs3367和RsSHC014菌株进行比较:


如您所见,这些菌株的穗状蛋白不仅短于13个氨基酸RaTG13-shn,而且在第一季度也相差很大。顺便说一句,很好奇的是,Rs3367(又名WIV1)和RsSCH014中的刺突蛋白几乎相同,仅在RBD区域有所不同(以下右图)。几乎像CoV2和RaTG13(不包括弗林蛋白酶插入物):


在2019年3月从海关没收的穿山甲中获得冠状病毒样本的任何研究人员是否想检查RBM穿山甲与人类受体之间的亲和性?如果在最有趣的地方使用多碱弗林蛋白酶位点怎么办?这将是一颗炸弹!

理论上,他当然可以。对于病毒学家来说,进行这种实验在技术上没有困难。一个合理的问题:为什么他们会以RaTG13为基础,而尚未测试WIV1?但是有可能他们也用WIV1测试了嵌合体。同时,他们决定模拟更接近蝙蝠的穿山甲病毒重组变异体-毕竟,RaTG13比WIV1更接近穿山甲病毒株:其穗状蛋白在系统发育和结构上均更接近它们-甚至在长度上与它们匹配,而蛋白质WIV1 / Rs3367和RsSHC014比穿山甲短13个氨基酸。蛋白酶位点区域中RaTG13和穿山甲19(MP789)常见的QTQTNS突变也不会引起专家的注意。

云南其他菌株


顺便说一句,在2011年其他研究人员还发现,从云南冠状病毒的样本菊头蝠AFFINIS LYRa11在我看来,最有趣的应变:


但是它也离RaTG13很远,并且更接近Rs3367(这是96%与第一个SARS-CoV一致的菌株):


但是RaTG13,从相同的蝙蝠分离菊头蝠慈竹为LYRa11,看起来至少像它(左爆炸)。

最后,2011年从马蹄族的另一个亚种Rhinolophus pusillus分离出的另一株云南株(云南名称)与RaTG13相似,甚至比LYRa11少:


是的,除了高度保守的S2区域外,Yunnan2011和LYRa11(右上方的爆炸)之间没有特别相似之处。顺便说一句,他们对菌株名称有什么混乱?首先,他们全年开处方,有时是开处方,甚至根本没有开(Rs3367)。首先是载具的类型(Ra TG13),然后是载具的类型(LY Ra 11)。还是想知道TG,LY或SHC是什么意思?缩写解密基因组?

好吧,让我们从病毒考古学转向病毒工程学,即,刺突蛋白关键区域的移植和其他功能获得(GOF)实验。

1999年:首次嵌合体冠状病毒


如果您认为所有这种GOF引擎都是针对2002年首例SARS的流行而开始的,分析了究竟是什么允许冠状病毒从一种物种跃迁到另一种物种,那您就错了。病毒学家在那之前很早就对嵌合体冠状病毒进行了试验。例如,这里是乌特勒支(Utrecht)的荷兰人彼得·罗蒂尔(Peter Rottier)1999年样本文章,上面写着“通过替换刺突蛋白中的胞外域来重新定位冠状病毒:越过物种壁垒”:
使用定向RNA重组,我们构建了一种冠状病毒小鼠肝炎病毒(MHV)的突变体,其中脊柱形的胞外域被猫传染性腹膜炎病毒蛋白的高度趋异的胞外域所取代。所得的嵌合病毒(称为fMHV)获得了感染猫​​细胞的能力,同时丧失了感染培养物中小鼠细胞的能力。
源文字
Using targeted RNA recombination, we constructed a mutant of the coronavirus mouse hepatitis virus (MHV) in which the ectodomain of the spike glycoprotein (S) was replaced with the highly divergent ectodomain of the S protein of feline infectious peritonitis virus. The resulting chimeric virus, designated fMHV, acquired the ability to infect feline cells and simultaneously lost the ability to infect murine cells in tissue culture.
顺便说一句,史正立似乎在乌得勒支的彼得·罗蒂埃(Peter Rottier)的领导下实习过。至少在2005年,她是联合文章的合著者,乌特勒支被列为她的会员(但目前的地址已经在上海研究院表示)。顺便说一句,文章本身也很好奇-作者研究了究竟是什么允许病毒扩展其物种嗜性:
小鼠冠状病毒中仅有少量突变,可通过体外钝化使小鼠冠状病毒从小鼠限制性嗜性转变为扩大的宿主范围。我们研究的一种此类病毒获得了两个假定的硫酸乙酰肝素结合位点,同时在其他地方保留了弗林蛋白酶位点。
源文字
Only a relatively few mutations in its spike protein allow the murine coronavirus to switch from a murine-restricted tropism to an extended host range by being passaged in vitro. One such virus that we studied had acquired two putative heparan sulfate-binding sites while preserving another site in the furin-cleavage motif.
首先,有趣的是该病毒中的弗林蛋白酶位点(SRRAHR | SV)与CoV2中的位点(SPRRAR | SV)类似,尽管由于双精氨酸在CoV2中的切割效率更高(这使其成为碱基位点,即他在RxxR序列中连续几个 碱性氨基酸):


但是这篇文章特别好奇的是,使病毒“拓宽视野”的突变甚至没有发生在实验动物中,而是在体外(通过体外传代)发生。而且,它们似乎很快发生了:
MHV/pi23 — , 23 600 , MHV/BHK, HS- S1 , MHV/BHK, , HS- . MHV/pi23 , , MHV/BHK. HS- , , , S, HR1 (Fig. 1), . S, .
MHV/pi23, a virus obtained after 23 of the 600 passages that resulted in MHV/BHK, also contains a putative HS-binding site in the S1 domain at the same position as in MHV/BHK, albeit as a smaller insertion, while it lacks the putative HS-binding site immediately upstream of the fusion peptide. MHV/pi23 does infect nonmurine cells to some extent but much less efficiently than MHV/BHK. In addition to the multiple HS-binding sites, however, mutations found in other parts of the S protein, such as the HR1 domain and the putative fusion peptide (Fig. 1), might also contribute to the efficient entry into nonmurine cells. We are currently in the process of determining the S protein mutations that are required for the extended host range phenotype.
展望未来,我会提到还有其他一些团体尝试过体外突变以提高冠状病毒的毒性,例如MERS:
为了更好地理解MERS-CoV物种的适应性,我们使用了次优DPP4变异体来研究病毒适应性。病毒在表达该DPP4变体的细胞上传代导致病毒刺突蛋白中突变的积累,从而增加了复制。
源文字
To better understand the species adaptability of MERS-CoV, we identified a suboptimal species-derived variant of DPP4 to study viral adaption. Passaging virus on cells expressing this DPP4 variant led to accumulation of mutations in the viral spike which increased replication.
此外,他们的变化已经发生后的几个段落(几轮细胞培养繁殖的):

(F)在不同传代中MERS-CoV刺突蛋白中单突变和双突变的出现方案。
(G)MERS-CoV刺突蛋白中突变的位置。
源文字
(F) Schematic of single and double mutation emergence in MERS-CoV spike over different passages.
(G) Location of mutations within MERS-CoV spike.
但是所有这些都将在以后。同时,让我们回到2002年-第一个SARS-CoV爆发之前。

巴里克如何为所有人点亮道路


拉尔夫·巴里克(Ralph Barik)是冠状病毒学的传奇人物。合成病毒基因组操作技术的真正开拓者。早在2002年,他发表了一项突破性的工作,为研究天然病毒的各种机制和功能获得(GOF)研究打开了一个新的里程碑。他们的工作中,Barik小组合成了一个天然小鼠冠状病毒的克隆:
II 59 (MHV-A59). , MHV 31,5 . , MHV-A59 ~ 31,5 ... , , , … , , .
源文字
A novel method was developed to assemble a full-length infectious cDNA of the group II coronavirus mouse hepatitis virus strain A59 (MHV-A59). Seven contiguous cDNA clones that spanned the 31.5-kb MHV genome were isolated. The ends of the cDNAs were engineered with unique junctions and assembled with only the adjacent cDNA subclones, resulting in an intact MHV-A59 cDNA construct of ?31.5 kb in length. The interconnecting restriction site junctions that are located at the ends of each cDNA are systematically removed during the assembly of the complete full-length cDNA product, allowing reassembly without the introduction of nucleotide changes… The method has the potential to be used to construct viral, microbial, or eukaryotic genomes approaching several million base pairs in length and used to insert restriction sites at any given nucleotide in a microbial genome.

也就是说,作者实际上将RNA病毒翻译成DNA的语言(使用逆转录酶),这样一来,他们将可以方便地使用现有的基因工程工具来操纵其基因组。创建了7个此类cDNA前病毒片段后,作者将它们“无缝”缝合在一起(不留任何痕迹),然后将其构建体转移回RNA,然后从RNA中形成病毒颗粒。

SARS-2003


巴里克(Barik)的小组发表这项研究成果仅几周后,SARS-CoV 疫情就爆发,拉尔夫·巴里克(Ralph Barik)却没有浪费任何时间。早在2003年的夏天,他的研究小组发送到打印工作创造一个合成克隆SARS冠状病毒:
, , SARS-CoV Urbani SARS ( SARS-CoV), , . , , … SARS-CoV , .
Using a panel of contiguous cDNAs that span the entire genome, we have assembled a full-length cDNA of the SARS-CoV Urbani strain, and have rescued molecularly cloned SARS viruses (infectious clone SARS-CoV) that contained the expected marker mutations inserted into the component clones. Recombinant viruses replicated as efficiently as WT virus and both were inhibited by treatment with the cysteine proteinase inhibitor… Availability of a SARS-CoV full-length cDNA provides a template for manipulation of the viral genome, allowing for the rapid and rational development and testing of candidate vaccines and therapeutics against this important human pathogen.

Barik小组的速度使我们能够了解合格的病毒学家团队可以多快的速度从天然病毒创建合成克隆,并对其进行基因修饰。那是在2003年。今天,所有相同的合格实验室都可以在几周内重复一次。

SARS-2006


巴里克(Barik)是第一个,但离最后一个还很远。基因工程取得了长足的发展,创造了越来越多的新工具。其他小组实践了替代合成病毒学技术。例如,在2006年,西班牙研究人员重复了巴里克(Barik)的成就,还创建了合成的SARS克隆,但使用了另一种技术(人工细菌染色体):
Urbani SARS-CoV (BAC). . , Escherichia coli.

SARS-CoV E.coli DH10B 200 , ( ). .
The engineering of a full-length infectious cDNA clone and a functional replicon of the severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV) Urbani strain as bacterial artificial chromosomes (BACs) is described in this study. In this system, the viral RNA was expressed in the cell nucleus under the control of the cytomegalovirus promoter and further amplified in the cytoplasm by the viral replicase. Both the infectious clone and the replicon were fully stable in Escherichia coli.

The assembled SARS-CoV infectious cDNA clone was fully stable during its propagation in E. coli DH10B cells for more than 200 generations, considerably facilitating the genetic manipulation of the viral genome (data not shown). The detailed cloning strategy, plasmid maps, and sequences are available upon request.

没错,他们做起来不像Barik那样优雅,因为在合成病毒的最终组装过程中,他们仍然添加了限制性酶切位点,而Barik学会了“无缝”组合片段。但是这些都是琐事,西班牙人的方法也很奏效-在2013年的帮助下,他们创建了MERS-a的合成克隆,并在2015年将其技术纳入了冠状病毒教科书指南(第13章):


武汉2007


但是回到2007年。然后,施正立小组加入合成病毒学研究,并研究了人类和蝙蝠冠状病毒的尖峰样蛋白,试图确定究竟是什么导致物种间跳变的确切原因:
通过将各种SARS-CoV穗蛋白序列插入SL-CoV蛋白的骨架中,已经构建了许多嵌合穗蛋白。
源文字
A series of S chimeras was constructed by inserting different sequences of the SARS-CoV S into the SL-CoV S backbone.
也就是说,作者将人类SARS-CoV蛋白的不同片段插入了蝙蝠病毒的蛋白中。这是他们的结论:
从这些结果中发现,刺突蛋白BJ01中310至518的区域对于获得刺突蛋白Rp3与人ACE2结合的能力而言是必要和充分的。
源文字
From these results, it was deduced that the region from aa 310 to 518 of BJ01-S was necessary and sufficient to convert Rp3-S into a huACE2-binding molecule.
同时,他们试图替换较短的片段,仅包括RBM:
为了将SARS-CoV中的RBM插入SL-CoV刺突蛋白中,使用刺突蛋白BJ01中424至494个氨基酸的编码区替换Rp3蛋白中的相应区域,从而产生一个嵌合的刺突蛋白基因(CS),命名为CS424 –494。
源文字
For introduction of the RBM of SARS-CoV S into the SL-CoV S, the coding region from aa 424 to 494 of BJ01-S was used to replace the corresponding regions of Rp3-S, resulting in a chimeric S (CS) gene designated CS424–494.
鉴于它是在2007年编写的,我认为今天即使是新手病毒学家也可以用另一种病毒的RBM代替另一种。

嵌合体2015


根据上述实验,还不清楚是什么引起了可能是最令人震惊的功能获得出版物所产生的确切感觉。当然,这与施正立和拉尔夫·巴里克(Ralph Barik)共同工作有关,他们共同创造了一种合成嵌合病毒:
SARS-CoV, , SHC014 SARS-CoV. , 2b, SHC014 , SARS (ACE2), in vitro, SARS-CoV. , in vivo . ; , CoV . SHC014 in vitro, in vivo.
源文字
Using the SARS-CoV reverse genetics system, we generated and characterized a chimeric virus expressing the spike of bat coronavirus SHC014 in a mouse-adapted SARS-CoV backbone. The results indicate that group 2b viruses encoding the SHC014 spike in a wild-type backbone can efficiently use multiple orthologs of the SARS receptor human angiotensin converting enzyme II (ACE2), replicate efficiently in primary human airway cells and achieve in vitro titers equivalent to epidemic strains of SARS-CoV. Additionally, in vivo experiments demonstrate replication of the chimeric virus in mouse lung with notable pathogenesis. Evaluation of available SARS-based immune-therapeutic and prophylactic modalities revealed poor efficacy; both monoclonal antibody and vaccine approaches failed to neutralize and protect from infection with CoVs using the novel spike protein. On the basis of these findings, we synthetically re-derived an infectious full-length SHC014 recombinant virus and demonstrate robust viral replication both in vitro and in vivo.
那就是说,实际上,研究人员已经走在了人迹罕至的地方:他们从2011年从史正立从云南蝙蝠身上分离出的RsSHC014中提取了类似穗状的蛋白,然后将其插入专门用于爬行小鼠的SARS-CoV中进行后续的体内实验在这些老鼠身上 好吧,在人体细胞上,测试了一种新设计。同时,我们练习了创建同一RsSHC014的重组克隆-嗯,为什么不呢?毕竟,首先是美丽的:

(a)分子克隆SHC014-CoV的示意图,该分子克隆以六个连续cDNA片段的形式合成(分别命名为SHC014A,SHC014B,SHC014C,SHC014D,SHC014E和SHC014F),两侧是独特的BglI限制酶位点,可为DNA定向组装1a,1b,尖峰,3,包膜,基质,6-8和核衣壳)。带下划线的核苷酸是限制性内切酶消化后形成的突出序列。
源文字
(a) Schematic of the SHC014-CoV molecular clone, which was synthesized as six contiguous cDNAs (designated SHC014A, SHC014B, SHC014C, SHC014D, SHC014E and SHC014F) flanked by unique BglI sites that allowed for directed assembly of the full-length cDNA expressing open reading frames (for 1a, 1b, spike, 3, envelope, matrix, 6–8 and nucleocapsid). Underlined nucleotides represent the overhang sequences formed after restriction enzyme cleavage.
其次,研究人员认识到,不仅病毒具有刺突样蛋白到受体的特征,而且还确定了病毒从一种动物物种过渡到另一种动物的潜力-因为SHC014-MA15嵌合体比SHC014更具毒性,即使在人类细胞中:
值得注意的是,在肺中的差动向性相比SARS-MA15和全长SHC014冠状病毒的培养物中的减弱[人上皮呼吸道]相对于SARS-CoV的Urbani的提示,除了结合ACE2,其他因素-包括刺突蛋白的持续合成能力受体的生物利用度或宿主免疫反应的拮抗作用可能会导致毒性。
源文字
Notably, differential tropism in the lung as compared to that with SARS-MA15 and attenuation of full-length SHC014-CoV in [human epithelial airway cell] cultures relative to SARS-CoV Urbani suggest that factors beyond ACE2 binding — including spike processivity, receptor bio-availability or antagonism of the host immune responses — may contribute to emergence.
我特别想在报价单中强调刺突蛋白的合成能力,因为这不是研究人员第一次写出刺突蛋白裂解蛋白酶(包括弗林蛋白酶)的能力对毒力有重大影响。

最后,主题是Ralph Barik和Shi Zhengli的合影。2018年10月在武汉拍摄的照片:



小鼠SARS-2007


在这里,我不禁提及以前的工作中是什么样的“小鼠病毒MA15”。正如人们可能暗示的那样,这根本不是某种天然的小鼠冠状病毒。这是实验室修饰的人类SARS-CoV,早在2007年,同一Barik小组-显然是与Shi Zhengli小组竞争(记住他们从2007年起的文章)- 变成了真正的凶手为此,他们首先迭代地“改善”了小鼠,在多次迭代后最大程度地“有效”后,他们在新病毒的合成克隆中复制了小鼠中产生的突变,并再次检查它是否确实具有增加的感染性:
SARS-CoV ( Urbani) BALB/c. (MA15), . , , , . , . , , 15, , . MA15 , ; SARS-CoV (rMA15), MA15. 15 , SARS .
We adapted the SARS-CoV (Urbani strain) by serial passage in the respiratory tract of young BALB/c mice. Fifteen passages resulted in a virus (MA15) that is lethal for mice following intranasal inoculation. Lethality is preceded by rapid and high titer viral replication in lungs, viremia, and dissemination of virus to extrapulmonary sites accompanied by lymphopenia, neutrophilia, and pathological changes in the lungs. Abundant viral antigen is extensively distributed in bronchial epithelial cells and alveolar pneumocytes, and necrotic cellular debris is present in airways and alveoli, with only mild and focal pneumonitis. These observations suggest that mice infected with MA15 die from an overwhelming viral infection with extensive, virally mediated destruction of pneumocytes and ciliated epithelial cells. The MA15 virus has six coding mutations associated with adaptation and increased virulence; when introduced into a recombinant SARS-CoV, these mutations result in a highly virulent and lethal virus (rMA15), duplicating the phenotype of the biologically derived MA15 virus. Intranasal inoculation with MA15 reproduces many aspects of disease seen in severe human cases of SARS.

-2008


说到巴里克和史正立的对抗。在将RBD从人SARS-CoV移植到鼠类的同时,他的小组创建了与蝙蝠菌株相同的嵌合体。 2008年,巴里克(Barik)的研究小组接受了 Bat-SCoV株,并用来自人SARS的RBD的刺突蛋白中的RBD代替了RBD。就是说,事实上,她从2007年开始就重复了施正立的工作,不仅限于伪病毒,还创造了一种真正的嵌合冠状病毒-不仅是像2015年作品中那样的鼠类冠状病毒,而且是人类中最普通的一种。作者显然为他们的成就感到骄傲:
, 29,7 — (Bat-SCoV), (SARS), SARS-CoV.

, RBDs Bat-SCoV SARS-CoV , RBD Bat-SCoV ( 323–505) RBD SARS-CoV ( 319–518) (27, 28) (GenBank FJ211860), , in vivo (Fig. 1B).
Here, we report the design, synthesis, and recovery of the largest synthetic replicating life form, a 29.7-kb bat severe acute respiratory syndrome (SARS)-like coronavirus (Bat-SCoV), a likely progenitor to the SARS-CoV epidemic.

To test whether the RBDs of Bat-SCoV and SARS-CoV were interchangeable, we replaced the Bat-SCoV RBD (amino acid 323–505) with the SARS-CoV RBD (amino acid 319–518) (27, 28) (GenBank accession no. FJ211860), simulating a theoretical recombination event that might occur during mixed infection in vivo (Fig. 1B).
(B) , SARS-CoV Bat-SCoV. . Bat-SRBD Bat-SCoV, , RBD Bat-SCoV ( Bat-SCoV 323–505) RBD SARS-CoV ( 319–518) ( GenBank FJ211860 ). Bat-SRBD-MA RBD MA15 SARS-CoV Y436H. Bat-SRBM 13 SARS-CoV, ACE2, RBD 323I-429T Bat-SCoV 426R-518D SARS-CoV. Bat-Hinge Bat-SRBM, Bat-SCoV 392L-397E SARS-CoV 388V-393D. Bat-F 1–24057 SARS-CoV ( 855 ) 3'- Bat-SCoV. 1- (P1). ND , .
源文字
(B) Schematic representation showing organization of the SARS-CoV and Bat-SCoV Spike proteins. The engineered Spike proteins are pictured below with the virus name to the left. Bat-SRBD includes all of the Bat-SCoV Spike sequence except that the Bat-SCoV RBD (Bat-SCoV amino acid 323–505) is replaced with the SARS-CoV RBD (amino acid 319–518) (GenBank accession no. FJ211860). Bat-SRBD-MA includes the MA15 Spike RBD change at SARS-CoV aa Y436H. Bat-SRBM includes the minimal 13 SARS-CoV residues critical for ACE2 contact, resulting in a chimeric RBD of Bat-SCoV amino acid 323I-429T and SARS-CoV amino acid 426R-518D. Bat-Hinge is Bat-SRBM sequence, with Bat-SCoV amino acid 392L-397E replaced with SARS-CoV amino acid 388V-393D. Bat-F includes nt 1–24057 of SARS-CoV (to Spike amino acid 855), with the remaining 3? sequence from Bat-SCoV. To the right of the schematic representations, observation of transcript activity and approximate stock titers at passage 1 (P1) are indicated. ND indicates no infectious virus detected by plaque assay.

巴里克2016


在巴里克的作品中,通常有很多翻拍。例如,在2016年,这一年他几乎重复施Chzhenli非常相同的工作,在2015年创造的嵌合病毒,但他把在myshinoadaptirovanny SARS一块此时棘突的蛋白质不是来自RsSCH014,并从另一个发现施Chzhenli 云南它近亲-Rs3367。或者确切地说,是从WIV1菌株获得的,该菌株是2013年在武汉病毒研究所在细胞培养中生长的Rs3367实验室克隆。这正是Barik小组在2016年所做的:
SARS-CoV (7), WIV1-CoV, , , , (. S1A). WIV1-CoV, SARS WIV1 (WIV1-MA15, . S1B). … Vero SARS-CoV Urbani, WIV1-MA15 WIV1-CoV.
Using the SARS-CoV infectious clone as a template (7), we designed and synthesized a full-length infectious clone of WIV1-CoV consisting of six plasmids that could be enzymatically cut, ligated together, and electroporated into cells to rescue replication competent progeny virions (Fig. S1A). In addition to the full-length clone, we also produced WIV1-CoV chimeric virus that replaced the SARS spike with the WIV1 spike within the mouse-adapted backbone (WIV1-MA15, Fig. S1B). … To confirm growth kinetics and replication, Vero cells were infected with SARS-CoV Urbani, WIV1-MA15, and WIV1-CoV.

就是说,总体而言,巴里克(Barik)在2016年从2015年开始克隆他的文章。而且,它的含义对我来说还不是很清楚:毕竟,WIV1 / Rs3367,如果您还记得的话,已经有96%与SARS-CoV吻合(为此,史正立赢得了名声)。因此,为什么我不太清楚将尖峰样蛋白从其最接近的亲戚插入到SARS-CoV中。也许只是出于对艺术的热爱。有鉴于此,他的文章标题具有一定的双重性:“类似SARS的WIV1-CoV已准备好向人类过渡”由于某种原因,此框架立即浮现在脑海:


考虑到他和史正立在2015年之前发表的所有论文, 我仍然不知道Barik在2015年如何成功获得了 “嵌合冠状病毒刺突样蛋白”的创建专利

巴里克1990


好的,最后拉尔夫·巴里克(Ralph Barik)的画像。他不仅是该领域的老手,而且甚至在任何测序仪和基因工程的其他现代工具出现之前就从事重组冠状病毒的设计。这是关于1990年从小鼠冠状病毒创建“温度突变体”的文章
在整个研究过程中,使用了小鼠肝炎病毒A59株(MHV-A59)。该病毒在连续的小鼠星形细胞瘤细胞系(DBT)中繁殖并克隆了3次。

各种温度敏感突变体组合在一起,并接种到感染复数等于10的细胞中。
源文字
The A59 strain of mouse hepatitis virus (MHV-A59) was used throughout the course of this study. Virus was propagated and cloned three times in the continuous murine astrocytoma cell line (DBT).

Various combinations of ts mutants were mixed and inoculated onto cells at a multiplicity of infection of 10 each.
因此,巴里克(Barik)30多年来一直在创造各种病毒突变体。

巴里克2019


而且,顺便说一句,即使现在,步伐也不会降低。在2019年10月底,他的小组提交了另一篇文章,以发表有关弗林蛋白酶位点在刺突蛋白中对克服冠状病毒的“人畜共患病感染的障碍” 的重要作用的文章
在一起,这些结果表明蛋白酶切割也是用HKU5-CoV感染Vero细胞的主要障碍。进一步看,我们比较了在MERS,PDF2180和HKU5穗状蛋白中S1 / S2,S2边界和内体半胱氨酸蛋白酶位点的预期切割(图6D)(26)。在S1 / S2位点,MERS,乌干达和HKU5保留了RXXR裂解位点,尽管各种内部氨基酸可能会影响其有效性。对于S2序列,MERS和HKU5也保留了RXXR基序。但是,乌干达菌株的尖峰中不存在第一个精氨酸(SNAR),这可能会影响其裂解。
源文字
Together, these results demonstrate that protease cleavage is also the primary barrier to infection of Vero cells with HKU5-CoV. Examining further, we compared the predicted cleavage at S1/S2 border, S2’, and the endosomal cysteine protease site across MERS, PDF2180, and HKU5 spikes (Fig. 6D) (26). For the S1/S2 site, MERS, Uganda, and HKU5 maintain the RXXR cleavage motif, although the different interior amino acids may alter efficiency. For the S2’ sequence, MERS and HKU5 also retain the RXXR motif; however, the Uganda spike lacks the first arginine (SNAR), potentially impacting cleavage.
考虑到巴里克(Barik)和石正立(Shi Zhengli)之间的竞争精神,我想知道2019年底在武汉进行类似研究的可能性是多少?

功能获得:“拒绝无法继续”


许多最初听说上述研究的人都在问一个合理的问题:“到底是什么?” 为什么科学家会产生嵌合杀手病毒?政治上正确的答案:开发针对可能的天然嵌合体的预防性保护(疫苗和药物),并了解其发生的风险。实际上,巴里克(Barik)和史正立(Shi Zhengli)以及他们的合著者本人在2015年同一篇文章中就这个主题写过文章:
, (GOF). (Fig. 4a, b) , SHC014-MA15, , . SHC014-MA15 SARS-CoV, , CoV Urbani MA15, , . , Urbani-MA15 CoV, SHC014-MA15 (. 1). , , , . , . GOF; . , , , .
源文字
In addition to offering preparation against future emerging viruses, this approach must be considered in the context of the US government–mandated pause on gain-of-function (GOF) studies. On the basis of previous models of emergence (Fig. 4a,b), the creation of chimeric viruses such as SHC014-MA15 was not expected to increase pathogenicity. Although SHC014-MA15 is attenuated relative to its parental mouse-adapted SARS-CoV, similar studies examining the pathogenicity of CoVs with the wild-type Urbani spike within the MA15 backbone showed no weight loss in mice and reduced viral replication. Thus, relative to the Urbani spike–MA15 CoV, SHC014-MA15 shows a gain in pathogenesis (Fig. 1). On the basis of these findings, scientific review panels may deem similar studies building chimeric viruses based on circulating strains too risky to pursue, as increased pathogenicity in mammalian models cannot be excluded. Coupled with restrictions on mouse-adapted strains and the development of monoclonal antibodies using escape mutants, research into CoV emergence and therapeutic efficacy may be severely limited moving forward. Together, these data and restrictions represent a crossroads of GOF research concerns; the potential to prepare for and mitigate future outbreaks must be weighed against the risk of creating more dangerous pathogens. In developing policies moving forward, it is important to consider the value of the data generated by these studies and whether these types of chimeric virus studies warrant further investigation versus the inherent risks involved.
这些话是预言的吗?2014年底,美国暂停了对此类功能获得研究的国家资助,但该法案几乎立即被取消(2017年)而且在中国,没有暂停此类研究,相反,他们于2017年在武汉开设了新的BSL-4级“超级(无危险)实验室”


为了以防万一,我要解释一下,直到2017年,武汉病毒研究所的实验室都是BSL-3,足以应付冠状病毒。以下是上述关于武汉BSL-4实验室创建的注释中的两句话:
— , , BSL-4, . ; , . « ».

. BSL-4 ; , , , .

, , BSL-4 — , , — . « , , », — .

BSL-4 . , , , , . , , .

« », — . , : « , , ».

特雷凡说,最重要的是,中国对BSL-4实验室的投资可以成为向世界证明该国具有竞争力的一种方式。他说:“这是生物学中的重要地位标志,无论是否需要它们。”
源文字
Future plans include studying the pathogen that causes SARS, which also doesn’t require a BSL-4 lab, before moving on to Ebola and the West African Lassa virus, which do. Some one million Chinese people work in Africa; the country needs to be ready for any eventuality, says Yuan. “Viruses don’t know borders.”

The plan to expand into a network heightens such concerns. One BSL-4 lab in Harbin is already awaiting accreditation; the next two are expected to be in Beijing and Kunming, the latter focused on using monkey models to study disease.
Lina says that China’s size justifies this scale, and that the opportunity to combine BSL-4 research with an abundance of research monkeys — Chinese researchers face less red tape than those in the West when it comes to research on primates — could be powerful. “If you want to test vaccines or antivirals, you need a non-human primate model,” says Lina.
But Ebright is not convinced of the need for more than one BSL-4 lab in mainland China. He suspects that the expansion there is a reaction to the networks in the United States and Europe, which he says are also unwarranted. He adds that governments will assume that such excess capacity is for the potential development of bioweapons.
“These facilities are inherently dual use,” he says. The prospect of ramping up opportunities to inject monkeys with pathogens also worries, rather than excites, him: “They can run, they can scratch, they can bite.”
Trevan says China’s investment in a BSL-4 lab may, above all, be a way to prove to the world that the nation is competitive. “It is a big status symbol in biology,” he says, “whether it’s a need or not.”
有趣的是,除了武汉,他们还计划在昆明开设一个新的BSL-4实验室,以期在灵长类动物上测试疫苗。昆明,我提醒您,这是云南的首都。在附近的山洞中,史正利找到了Rs3367和RsSHC014菌株。顺便说一句,提到原始性测试可能是开发预防疫苗的进一步步骤,该疫苗针对潜在的未来冠状病毒“相同”爆发(我叫过多少次?),作者Barik和Shi Zhengli:
然而,为了将这些发现转化为人类的致病潜能,需要对非人类灵长类动物进行进一步测试。重要的是要注意,缺乏可用的治疗剂决定了进一步研究和开发治疗方法的关键需求。有了这些知识,就可以开发出监视程序,诊断试剂和有效的治疗方法,以防止出现2b组特异性冠状病毒,例如SHC014,并可以应用于支持相似异质库的其他冠状病毒分支。
源文字
However, further testing in nonhuman primates is required to translate these finding into pathogenic potential in humans. Importantly, the failure of available therapeutics defines a critical need for further study and for the development of treatments. With this knowledge, surveillance programs, diagnostic reagents and effective treatments can be produced that are protective against the emergence of group 2b–specific CoVs, such as SHC014, and these can be applied to other CoV branches that maintain similarly heterogeneous pools.
可能到2019年,各种SARS样冠状病毒的潜在疫苗的研制和测试已经全面展开。

关于启蒙精神准备多少奇迹般的流行...


那么,让我们看一下实验室泄漏版本。首先,我将简要介绍其他泄漏的历史背景。因为过去来自实验室的病毒芽发不止一次。首先,是同一SARS-CoV:他于2003年夏天首次逃离新加坡,然后于200312月在台湾逃离,并于2004年春季两次飞往北京。

在欧洲和美国,尽管那里没有感染,但仍发出令人震惊的电话。例如,在法国,实验室以某种方式丢失了SARS试管,在美国德克萨斯州的BSL-4实验室中,缺少了带有委内瑞拉出血热病毒的试管
只有一名科学家对该病毒起作用,雷耶斯说实验室怀疑该科学家在11月不小心将试管扔了进去。
...
加尔维斯顿生物实验室的安全措施最严格,因为它正在研究BSL-4生物安全材料,即没有疫苗或药物的危险传染病。BSL-4材料包括瓜纳里托,埃博拉和天花。
源文字
Only one scientist worked with the virus, and Reyes said the lab suspects that scientist accidentally threw the vial away in November.

Galveston biolab requires the most stringent safety measures because it studies biosafetly level BSL-4 materials, or dangerous infectious diseases that have no vaccines or cures. BSL-4 materials include Guanarito, Ebola and smallpox.
历史知道其他更大范围的泄漏例如,1977年H1N1流感病毒的“复活”以前被认为已消失。是的,这是同一位“西班牙女人”的病毒:
H1N1 1918 , ( 1947 ), 1957 «» H2N2, . H1N1, -, , 20 . 1969 H3N2 H2N2 .

1977 . H1N1 , 1978 . , 1977 . H1N1 - , , . , , , H1N1 1977 H1N1, 1949–1950 , , .

2009–2010 . , H1N1 1977 : « — A H1N1, 1977 ».

, 1977 . H1N1, , « » (Kung 1978). , , , 1970- ( ) . .

, , 1977–78 . - , , -, H1N1 1978 . H1N1, , . 1976–77 20 H1N1 1957, . 1977 , .
Human influenza H1N1 viruses appeared with the 1918 pandemic, and persisted, slowing accumulating small changes in its genome (with a major change in 1947), until the H2N2 “Asian” flu appeared in 1957, causing a worldwide pandemic. H1N1 influenza virus then apparently became extinct, and was not isolated for 20 years. In 1969 the “Hong Kong” H3N2 virus replaced the H2N2 virus, and is still circulating.
In September 1977 an H1N1 influenza virus was isolated from human infections in the Far East region of the Soviet Union, and in early 1978 the Chinese reported they had isolated H1N1 virus in May of 1977 in northeast China adjacent to the Soviet outbreak. Using the early genetic tools available at the time, the 1977 H1N1 virus was found to be closely related to H1N1 human influenza viruses circulating in 1949–1950, but not to those circulating earlier or later.

Only since 2009–2010 did major papers begin to state directly the 1977 emergence of H1N1 influenza was a laboratory related release: “The most famous case of a released laboratory strain is the re-emergent H1N1 influenza A virus which was first observed in China in May of 1977 and in Russia shortly thereafter.”

The speculation that the 1977 release may have been related to H1N1 vaccine research is supported by the observation that in the initial outbreaks in China, nine of the ten viral isolates expressed “temperature sensitivity” (Kung 1978). Temperature sensitivity normally an uncommon trait, but one that was in the 1970s (and still is) a fundamental trait for making live attenuated influenza vaccines. Temperature sensitivity generally occurs only after a series of substantial laboratory manipulations and selections.
Interestingly, further investigation indicated the circulating strains in 1977–78 were often comprised of mixed temperature-sensitive and normal components, and that temperature sensitivity apparently disappeared from the post-1978 H1N1 lineage rapidly. Escape of a mid-protocol population of H1N1 virus undergoing laboratory selection for temperature sensitive mutants would provide such a mixed population. In 1976–77 laboratory personnel in their late teens or early 20s would not have been exposed to pre-1957 H1N1 influenza viruses, and been susceptible to laboratory infections. The low severity of the 1977 pandemic might be in part due to the temperature sensitivity of the virus, a trait that limits virus replication in pulmonary tissues.
似乎在二十世纪末期,已经广泛建立了对温度敏感的病毒突变体,以开发潜在的“减毒”疫苗。如果您还记得的话,在1990年,巴里克(Barik)还尝试了创建对温度敏感的菌株。

这样的事情会导致2019年的冠状病毒大流行吗?为什么不?这里有几种选择-从开发潜在的疫苗到仅研究蝙蝠和穿山甲病毒的实验室重组。一些特别有野心的研究人员甚至可以决定将这两个“时尚主题”结合起来的个人主动性-添加弗林蛋白酶位点并将RBM从一种物种的穿山甲(穿山甲)移植到另一种(蝙蝠)中,以便后来证实新嵌合设计的高毒力,发表另一篇关于云南山洞或潮湿市场中等待人类危险的可怕文章。而且,如果能够预防性地研制出针对这种危险品的疫苗,那么就可以保证对这种研究人员的尊重和尊重。

我是否肯定是那样?当然不是。因为今天没有证据表明这种情况。只有一系列奇怪的巧合-例如,云南冠状病毒的爆发发生在距武汉病毒学研究所最近的市场中距云南数千公里的地方。也许没有上市,因为前4名病人,有3 名没有上市。好吧,病毒基因组结构特征的重合,类似于病毒学家在实验室中对此类病毒反复进行的操作。但是巧合不是证明。

而且,确实发生了巧合,当然,自然也可能产生这种压力。尚不清楚如何精确地-为此,蝙蝠和穿山甲菌株应在一个细胞中(一个人的细胞,而不是金属细胞)相遇,而在武汉,自从那里发生疫情以来(否则我们可能会看到Covid的其他病灶第一批牲畜到武汉的路径)。鉴于蝙蝠不在武汉市场上出售,并且通常在每年的这个时候进入冬眠状态,因此这种选择仍然是一个未解之谜。

顺便说一下,最近有消息称,2018年,美国专家对病毒学家进行了武汉研究所的检查,甚至与石正立进行了交谈。他们的“旅行”结果是两次去华盛顿的外交电报,其中他们指出了在确保实验室安全方面的许多弱点:
电报消息人士说,他们应该对WIV实验室的严重安全问题,特别是与蝙蝠冠状病毒的合作提出警告。使馆官员呼吁美国对这个实验室给予更多关注,并提供更多支持。
...
« WIV , , », — 19 2018 , , , WIV. ( .)
WIV的中国研究人员得到了得克萨斯大学医学系加尔维斯顿国家实验室和美国其他组织的帮助,但中国人寻求其他帮助。电报认为美国应向武汉实验室提供进一步的支持,主要是因为对蝙蝠冠状病毒的研究很重要,但也很危险。
源文字
Sources familiar with the cables said they were meant to sound an alarm about the grave safety concerns at the WIV lab, especially regarding its work with bat coronaviruses. The embassy officials were calling for more U.S. attention to this lab and more support for it, to help it fix its problems.

“During interactions with scientists at the WIV laboratory, they noted the new lab has a serious shortage of appropriately trained technicians and investigators needed to safely operate this high-containment laboratory,” states the Jan. 19, 2018, cable, which was drafted by two officials from the embassy’s environment, science and health sections who met with the WIV scientists. (The State Department declined to comment on this and other details of the story.)
The Chinese researchers at WIV were receiving assistance from the Galveston National Laboratory at the University of Texas Medical Branch and other U.S. organizations, but the Chinese requested additional help. The cables argued that the United States should give the Wuhan lab further support, mainly because its research on bat coronaviruses was important but also dangerous.
有趣的是,加尔维斯顿的得克萨斯州实验室曾一次丢失了带有委内瑞拉病毒的试管,却为武汉人民提供了帮助此外,她帮助不仅在口头上,武汉专家确实需要培训存在,这甚至被武汉公告写(虽然,现在的出版已经从网站上删除,但它仍然是可用的Web归档文件):


实验室泄漏全貌的最后一笔:2019年11月,兰州的两个研究中心爆发了布鲁氏菌病(一种细菌感染),影响了在那里工作的100多名研究人员。

人造痕迹


然后,让病毒学家独自一人,再次将目光转向病毒本身。是否有任何明显的人造迹象?首先,谈谈“显式”的含义。显然,自然界中任何突变都可能完全偶然发生。即使在CoV2中创建弗林蛋白酶位点的配对不是“ PRRA”,而是“ MADEINWVHANPRRA”,也可能会出现非零可能性。但是对于我们和任何法院来说,我认为这足以证明人为起源毫无疑问

这些证据的主要问题在于,即使在人造病毒中,它们也可能根本不存在。粗略地说,一个好的基因工程师可以创造出“与自然相同”的合成病毒。此外,研究人员经常故意在其结构中引入同义突变,以便以后区分其菌株和天然菌株。但是,如果病毒的创造者没有揭示这些人造标记,则不可能将其与自然突变区分开。

但是有时仍会留下痕迹,尤其是在创作者不试图掩盖其设计的人造性的情况下。首先,我们谈论的是DNA切割的位置(我记得RNA病毒的操纵是在其DNA构建体中精确进行的),这对于创作者缝合基因组的不同部分或切除旧的并插入新的位点是必要的。实际上,DNA不能在任意位置切割(Crisper不计算在内),而只能在核苷酸序列(通常为4-6个“字母”)与一种或另一种限制酶识别的序列(即分解核苷酸链的酶)重合的地方进行切割。。此外,这种分析使以下事实变得复杂,即在基因工程中使用了数百种不同类型的限制酶。但是,让我们尝试对CoV2进行此类分析。

首先,以Barik小组从2008年开始的工作为例,他们采用了Bat-SCoV,并用人类SARS的RBD代替了其刺突蛋白中的RBD。以下是他们描述嵌合体创作的方式:

SARS-CoV Bat-SCoV.
(A) SARS-CoV Bat-SCoV ( GenBank FJ211859) . () nsp ORF1ab ( , - ; , nsp5 [3C- ]). , , A F. , Bat-SCoV, SARS-CoV, , Bat-SCoV 2 , Bat-E1 Bat-E2, SARS-E.
Schematic representation of SARS-CoV and Bat-SCoV variants.
(A) Schematic representation of SARS-CoV and Bat-SCoV (GenBank accession no. FJ211859) genomes and reverse genetics system. (Top) Arrowheads indicate nsp processing sites within the ORF1ab polyprotein (open arrowheads, papain-like proteinase mediated; filled arrowheads, nsp5 [3C-like proteinase] mediated). Immediately below are the fragments used in the reverse genetics system, labeled A through F. The fragments synthesized to generate Bat-SCoV exactly recapitulate the fragment junctions of SARS-CoV with the exception that the Bat-SCoV has 2 fragments, Bat-E1 and Bat-E2, which correspond to the SARS-E fragment.
如您所见,巴里克(Barik)小组最初创建了蝙蝠Bat-SCoV的合成克隆,此外,还使用他们先前创建的SARS-CoV合成克隆的“模式”。也就是说,对于蝙蝠克隆,他们使用了与以前用于SARS-CoV相同的6个具有相同限制性酶切位点的片段,从而使它们可以在不同菌株之间交换病毒片段,如Lego片段。这是创建嵌合突变体的详细说明:
, - , SARS-CoV (24, 33, 53) . , Bat-F A-E SARS-CoV F Bat-SCoV, Bgl-NotI. Bat-SCoV Bat-SRBD, Bat-SRBM Bat-Hinge , 7 Bat-SCoV, BglI Bat-A, Bat-B, Bat-C Bat -D, BglI AflII Bat-E1 Bat-E2 BglI NotI Bat-F. , . m7Message mMachine (Ambion), Vero (24, 53).
Viruses containing PCR-generated insertions within the viral coding sequence were produced by using the SARS-CoV assembly strategy (24, 33, 53) with the following modifications. Briefly, for Bat-F virus, full-length cDNA was constructed by ligating restriction products from SARS-CoV fragments A–E and Bat-SCoV fragment F, which required a BglI-NotI digestion. For Bat-SCoV and Bat-SRBD, Bat-SRBM, and Bat-Hinge, plasmids containing the 7 cDNA fragments of the Bat-SCoV genome were digested by using BglI for Bat-A, Bat-B, Bat-C, and Bat-D, BglI and AflII for Bat-E1 and Bat-E2, and BglI and NotI for Bat-F. Digested, gel-purified fragments were simultaneously ligated together. Transcription was driven by using a T7 mMessage mMachine kit (Ambion), and RNA was electroporated into Vero cells (24, 53).
上面突出显示的句子中的所有这些三个字母的缩写(BglI,AflII,NotI等)是不同类型的限制酶。让我们看看与原始SARS-CoV的基因组相比,嵌合体基因组(穗蛋白)中的限制性酶切位点是否存在任何差异


可以看出,嵌合体的限制性酶切位点与从中获得它们的Bat-SCoV或SARS中原始序列的那些片段几乎相同。唯一的区别在所插入的SARS片段的交联部位可见。例如,此处是插入的左(5'-)边缘:


Bat-SCoV和SARS证明具有共同的相同核苷酸区域(绿松石和粉红色区域的交点),并且在两个序列拼接处没有新的限制性酶切位点,相反,SARS的SspI位点消失了。这是插入的右(3'-)边缘:


相反,在这里,所有旧的限制酶位点都保留在键合位置,甚至出现了新的限制酶位点,例如EcoR II。如果我不知道嵌合基因组是人为操纵的结果,那么我能否通过查看这3个序列来理解这一点?这是不可能的,即使有些怀疑在已出现的话,那肯定不是超越合理怀疑。也许,基因工程专家本来可以看到其他迹象,但我不能这样说-我会对这里的任何教育计划感到高兴。

但是无论如何,让我们比较一下RaTG13,CoV2和穿山甲19中的刺突蛋白。突然,当我们跳出来时,将会有一些东西跳到我们身上!

这三个都是RBD(以浅绿色突出显示)和RBM(黄色)的样子:


有什么好玩的?有趣的是,这三个区域都位于RBM 5'边缘EcoR I 站点(绿色和黄色区域之间的第一个关节)-非常方便。我想知道此功能在其他菌株中有多普遍吗?粗略的分析表明,我们的三位一体是基因组中此类位点数量的拥护者,在其他蝙蝠菌株中,只有5种:


返回到RBD的分析,从CoV2的特征来看,可以注意到以红色矩形突出显示的新限制酶位点-它们与氨基酸序列中的独特突变重合(在最右列的氨基酸序列上也用红色矩形标记)。为了以防万一,我重点介绍了另外几个新位点:蓝色矩形和绿色矩形,它们位于RBM CoV2和穿山甲19之间唯一的氨基酸不同的区域。

让我们比较一下这三个菌株中PRRA插入片段的位置,该片段在CoV2中创建了弗林蛋白酶位点:


在此,新插入物的两侧也出现了几个新站点(以蓝色突出显示)。可以将它们用于创建弗林蛋白酶位点吗?从理论上讲,是的。但是插入可以使用现有站点完成,甚至可以创建具有新站点的段,然后将其无缝组合,也就是说,无需在联结处创建新站点。如果您还记得的话,巴里克(Barik)早在2002年就运用这项技术创建了小鼠冠状病毒的合成克隆:
在组装完整的全长cDNA产物的过程中,系统地去除了位于每个cDNA末端的限制性酶切位点的连接位点,从而可以重新组装而无需修饰核苷酸。
源文字
The interconnecting restriction site junctions that are located at the ends of each cDNA are systematically removed during the assembly of the complete full-length cDNA product, allowing reassembly without the introduction of nucleotide changes.
在2003年,他在合成克隆SARS-CoV上重复
为了快速组装共有克隆,我们使用了IIS类限制性核酸内切酶,将其切入不对称区域并留下不对称末端。这些酶产生特定的独特突出端,提供两个cDNA的无缝连接,随后失去限制性位点
源文字
To rapidly assemble consensus clones, we used class IIS restriction endonucleases that cut at asymmetric sites and leave asymmetric ends. These enzymes generate strand-specific unique overhangs that allow the seamless ligation of two cDNAs with the concomitant loss of the restriction site.
如今,处理基因序列的技术已经非常自动化并投入使用,以至于在2019年10月中文文章中,关于在鸡冠状病毒中插入一个新的弗林蛋白酶位点的描述只有几条建议:
2.2。重组病毒的
产生如前所述[20,28],通过牛痘重组获得了含有带有弗林蛋白酶位点S2'的刺突蛋白重组病毒rYN-S2 / RRKR。简而言之,使用Seamless Assembly试剂盒(Invitrogen,Carlsbad,CA,USA)产生了S′弗林蛋白酶位点质粒,并将其转染到被含有YN-βS-GPT基因的牛痘病毒感染的CV-1细胞中。使用时间优势选择系统,通过同源重组将弗林蛋白酶-S2位点引入YN cDNA [25]。
源文字
2.2. Generation of Recombinant Virus
Recombinant rYN-S2/RRKR virus containing an S protein with the furin-S2? site was generated by vaccinia recombination, as described previously [20,28]. Briefly, plasmid with the furin-S2? site was generated using the Seamless Assembly kit (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA) and transfected into CV-1 cells infected by vaccinia virus containing the genome of YN-?S-GPT. Furin-S2’ site was introduced into the YN cDNA by homologous recombination using the transient dominant selection system [25].
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• — , , , 90% .
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总结限制性酶切位点的分析,必须认识到不能从其结果得出明确的结论。除非能够再次确保不仅CoV2是唯一的,而且RaTG13本身是一个非常不寻常的同志,而且值得进一步研究他的传记。

密码子首选项


为此,我还决定看一下密码子使用偏倚,以查看其他病毒的哪些菌株看起来像CoV2和RaTG13。病毒趋于适应其宿主偏好的密码子签名已经不是什么秘密了,因此我希望在RaTG13中看到与其他肝病毒相似的模式,并且希望与穿山甲病毒株有所区别。

如您所料,这里的SARS-CoV与Rs3367和RsSCH014非常相似:


顺便说一下,SARS,MERS和CoV2之间的区别在于:


RaTG13与CoV2类似,这也是可以预期的:


但是RaTG13确实不是与穿山甲菌株超级相似,而且穿山甲菌株彼此之间并不完全相同:


在ZXC21和ZC45上也不太相似:


在云南菌株中,来自Rs3367和RsSCH014的RaTG13距离很远,最接近LYRa11,但也存在明显差异:


通常,与往常一样,RaTG13和CoV2在某​​种程度上是分开的。AAA密码子也让我很感兴趣-他们比其他部落成员更频繁地使用它:


这可能只是另一个巧合,但是大肠杆菌中观察到 AAA和AAG之间的比例相似在细胞培养物中长时间培养后,cDNA的cDNA标志会改变吗?从理论上讲,是的,但是我还没有深入探讨这个话题。 密码子分析也没有发现任何明显的创造力迹象,但再次证实了CoV2和RaTG13的独特性。我们在干燥状态下拥有什么?到目前为止,只有一组奇怪的巧合,正如科学家喜欢说的那样,总的来说,这使您很难思考。当然,它不允许拒绝关于CoV2的人为本质的假设。



但是对自然界中人造性的反驳又如何呢?


怎么不允许?为什么《自然》杂志上的那篇文章的作者允许?实际上,在该文章中没有人为的反驳。基于一个非常不稳定的基础,只有一个很大的“我们不这么认为”。自己判断-这些是支持奇迹的作者的要点:
, SARS-CoV-2 ACE2 , , , RBD SARS-CoV [ SARS — ..] . , SARS-CoV-2 ACE2, , ACE2, . , SARS-CoV-2 .
While the analyses above suggest that SARS-CoV-2 may bind human ACE2 with high affinity, computational analyses predict that the interaction is not ideal and that the RBD sequence is different from those shown in SARS-CoV to be optimal for receptor binding. Thus, the high-affinity binding of the SARS-CoV-2 spike protein to human ACE2 is most likely the result of natural selection on a human or human-like ACE2 that permits another optimal binding solution to arise. This is strong evidence that SARS-CoV-2 is not the product of purposeful manipulation.
该文章中的引用被显示在图表下方,该图表显示了CoV2和穿山甲19的相同RBM。等待,那么“计算机仿真”与它有什么关系?最有可能的人为情况是RBM从一种动物的品系转移到另一种动物的品系-病毒学家已经反复进行过。因此,作者的逻辑链条经不起批评:“在计算机上可以设计出更陡峭的病毒,因此CoV2是自然选择的结果。哦,所以这有力的证据证明CoV2不是手工制作的!”显然,作者的逻辑不好。他们的进一步论断证实了这一点:
, , , , -. , , SARS-CoV-2 - .
Furthermore, if genetic manipulation had been performed, one of the several reverse-genetic systems available for betacoronaviruses would probably have been used. However, the genetic data irrefutably show that SARS-CoV-2 is not derived from any previously used virus backbone.
再次,同样的逻辑错误被大声疾呼掩盖:“遗传分析无可辩驳地证明,CoV2绝对不是基于先前已知的病毒创建的!”好吧,证据上尉。究竟该病毒的创造者无法从以前未发布的病毒株(例如,从同一RaTG13)制造cDNA骨架是什么呢?是的,很简单。而且,对于他们而言,在其后插入RBM穿山甲和弗林蛋白酶位点并不困难。病毒学家已经这样做了20年,现代基因工程工具甚至使学生也可以进行这种操作。

至于弗林蛋白酶位点在细胞培养中的起源,作者还表达了奇怪的论点:
, O- . in vitro in vivo. , SARS-CoV-2 - , . ACE2, , .
The acquisition of both the polybasic cleavage site and predicted O-linked glycans also argues against culture-based scenarios. New polybasic cleavage sites have been observed only after prolonged passage of low-pathogenicity avian influenza virus in vitro or in vivo. Furthermore, a hypothetical generation of SARS-CoV-2 by cell culture or animal passage would have required prior isolation of a progenitor virus with very high genetic similarity, which has not been described. Subsequent generation of a polybasic cleavage site would have then required repeated passage in cell culture or animals with ACE2 receptors similar to those of humans, but such work has also not previously been described.
首先,作者自己以前提供了在病毒在细胞中培养时出现弗林蛋白酶位点的作品的链接。其次,没有描述类似的病毒株是什么意思-但是RaTG13呢?如果将RBM合成替换为穿山甲,然后在细胞培养物中培养嵌合菌株,则弗林蛋白酶位点很可能以这种方式出现,此外,以同样的方式,新菌株可以获得其他突变,将CoV2与RaTG13和穿山甲19区别开。

但就弗林蛋白酶部位外观的人造变体而言,我更有可能看到带有针对性插入物的选项-正如2019年10月以来另一篇有关鸡冠状病毒的中国作品。然后,所创建的菌株在体外培养时可以获得新的突变例如,在2007年将其作为鼠类 MA15 在体内使用

史正立2020


在我撰写本文时,包括Shi Zhengli在内的一大批中国病毒学家工作出来了。在2月份,他们在CoV2中测试了它们从许多类型的冠状病毒中获得的多年发展-这是一种旨在阻止刺突样蛋白与细胞膜融合的肽。作者当然提到了CoV2的弗林蛋白酶新位点,并建议它在CoV2更有效地渗透到细胞中起重要作用:
, SARS-CoV-2 , SARS-CoV, , SARS-CoV-2 .

, β- S1/S2, . , SARS-CoV , L . S1/S2 SARS-CoV .
In this study, we have shown that SARS-CoV-2 exhibits much higher capacity of membrane fusion than SARS-CoV, suggesting that the fusion machinery of SARS-CoV-2 is an important target for development of coronavirus fusion inhibitors.

Generally, β-B coronaviruses lack the S1/S2 furin-recognition site, and their S proteins are uncleaved in the native state. For example, SARS-CoV enters into the cell mainly via the endosomal membrane fusion pathway where its S protein is cleaved by endosomal cathepsin L and activated. Inducing the S1/S2 furin-recognition site could significantly increase the capacity of SARS-CoV S protein to mediate cellular membrane surface infection.
在这种情况下,它变得很有趣,但是作者以前是否曾进行过一些实验,研究将新弗林蛋白酶位点添加到各种冠状病毒中如何影响其肽的效力?但是,我们不会建立不必要的猜测,让时间将一切摆在适当的位置。

顺便说一下,巴里克显然决定跟上史正立,并加入了从CoV2寻找资金的竞赛。据我了解,他和他的合著者收集了有关其核苷类似物(β-D-N4-羟基胞苷,NHC)对他们已有的SARS-CoV和MERS 有效性的数据,并在CoV2上添加了体外数据,并发送至印刷。核苷类似物(例如著名的雷姆昔韦)是一种与施正立及其合著者截然不同的方法:在这里,作者正试图通过滑动基因字母的“有缺陷的”字母来防止病毒复制,而施正立及其合著者正试图防止病毒进入细胞。从理论上讲,这些方法可以组合。

这就是终点,美丽的朋友


哦,我希望直到现在至少有人能读。对不起,我打扰你了。震惊自己:兔子洞竟然是一个完整的地下王国。我也希望您对进入病毒学世界并公开考虑CoV2的人为本质的假设感兴趣。我认为,我引用的数据集总体上不允许拒绝该假设。

以防万一,我将解释:这并不意味着CoV2是在实验室中精确合成的。是的,纯粹从技术上讲,对于现代病毒学家来说,制造这种病毒株并不困难。但是没有直接证据表明有人这样做。而且奇怪的巧合甚至不能作为间接证据。

但是,关于病毒完全天然性质的逆假设也没有得到有力的证据支持。到目前为止,在RaTG13,穿山甲19和CoV2之间尚未发现中间祖先,在其中可以追踪我们在CoV2中观察到的选择性重组,其起源问题仍然存在。也许没有人能比拉尔夫·巴里克本人讲得更好
哪些动物是SARS-CoV-2的人畜共患病携带者?
尚未发现此类动物。有证据表明穿山甲可能是中间宿主,但穿山甲病毒与SARS-CoV-2的同源性仅为88–98%。为了进行比较,首例SARS的果子狸和浣熊冠状病毒株与2003年SARS-CoV株具有99.8%的同一性。换句话说,我们谈论的是2003年麝香,浣熊和人类之间的几种突变。穿山甲[CoV2毒株]的核苷酸变化超过3,000个,因此穿山甲决不能成为贮藏物种。绝对没有机会。
源文字
What is the reservoir species of SARS-CoV-2?
They have not identified the actual reservoir species. Reports show that pangolins are potentially the intermediate host, but pangolin viruses are 88–98% identical to SARS-CoV-2. In comparison, civet and racoon dog strains of SARS coronaviruses were 99.8% identical to SARS-CoV from 2003. In other words, we are talking about a handful of mutations between civet strains, racoon dog strains and human strains in 2003. Pangolin [strains of CoV2] have over 3000 nucleotide changes, no way they are the reservoir species. Absolutely no chance.
这样吧。

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UPD:RaTG13和Cov2基因组差异的约4%


一些关于实验室假说的批评者认为,如果以RaTG13本身为基础,则RaTG13和CoV2之间约4%的遗传差异太大,无法在实验室中发生。为RNA病毒所观察到的突变率变化广泛-从10 -6至10 -4核苷酸每体外复制,并在人类中,COV2出现在每年25个突变的速度发生变异。因此,根据批评家的逻辑,这两种菌株的分歧可能需要数年甚至数十年的时间才能达到4%。尽管这是一个合理的反对意见,但我看到了一些问题。

首先,体外突变率远远高于体内,因为您可以比感染新动物更频繁地传代细胞。如图所示通过与SARS实验和MERS 体外,显著突变可以经过多次传代中观察到。例如,在2004年的一篇文章中,据报道,经过600次传代,原始菌株与其后代之间的穗状蛋白基因组序列差异已达到2.1%:



而且,在存在某些抗病毒药物的情况下,例如,相同的核苷类似物(利巴韦林或瑞昔地韦),RNA病毒的突变频率会增加三倍:
. 10-4 , -. , 6 . in vitro , , , .
We obtained an estimate of the spontaneous mutation rate of ca. 10-4 substitutions per site or lower, a value within the typically accepted range for RNA viruses. A roughly threefold increase in mutation rate and a significant shift in mutation spectrum were observed in samples from patients undergoing 6 months of interferon plus ribavirin treatment. This result is consistent with the known in vitro mutagenic effect of ribavirin and suggests that the antiviral effect of ribavirin plus interferon treatment is at least partly exerted through lethal mutagenesis.
因此,如果对CoV2的实验室祖先进行了测试,以评估其诱变作用如何改变潜在疫苗或抗病毒药物对其的效力,那么它可能会很快累积出显着差异。

但是,关于4%差异的争论最大的问题可能是它基于这样一个事实,即RaTG13菌株正是WIV所宣称的事实,并且它们的集合中没有其他更接近的菌株。如果我们要公开考虑实验室泄漏假说,我们必须承认我们不能完全信任来自同一实验室的怀疑泄漏的数据。如果确实发生了泄漏,如假说所暗示的,那么WIV已经在试图隐藏它,并且他们提供的数据很可能遵循相同的目标。

, 100%- , . , , , , , , , . — — CoV2 , , , , , . , , , . , , , , .

顺便说一句,如果WIV同意将2013年以来的云南样本(史正立从中提取RaTG13的样本)转移到独立实验室,则有可能使人们相信WIV对RaTG13的主张。如果他们在2020年再次从他们身上测序出完整的RaTG13基因组,他们仍然必须拥有它们。

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UPD2:RaTG13-与RaBtCoV / 4991相同的菌株吗?


在我发表这篇文章后,有人指出我的预印本说RaTG13实际上可能是RaBtCoV / 4991(KP876546)的一种菌株,石正立在2013年报道说,该菌株是2016年在一个废弃的云南矿山发现的。有多种原因可以这样考虑。首先,来自RaBtCoV / 4991的唯一公开序列与核苷酸水平的RaTG13序列100%相同,尽管这只是RdRp基因的370个核苷酸:


其次,从这些菌株中分离的材料的集合中的数据几乎是相同的:两者都在7月2013从收集的蝙蝠拭子R. AFFINIS


RaBtCoV / 4991样本是在普jiang县管辖的木江县的一个矿山中采集的:
jiang江自治区是中国云南南部普Pu市管辖的自治区。维基百科
在GISAID数据库中,Puer市被指示为RaTG13的聚集地,这很可能是Mujiang矿山位置的近似指示。

奇怪的是,史正立2020年发表的有关RaTG13的文章中没有提及RaBtCoV / 4991,也没有引用他在2016年发表的有关该发现的文章,其中指出该文章是“开发并协调了这项研究”。同时,RaBtCoV / 4991不太可能会被完全遗忘,因为它在2019年的时正立研究小组一篇文章中被提及,并被包括在其他冠状病毒的系统树中:


我怀疑RaBtCoV / 4991在这棵树中的位置是否仅根据370个核苷酸的片段确定,所以我认为到2019年初,石正立研究小组已经对其基因组进行了测序。

顺便说一句,有趣的是Pangolin-2017和Pangolin-2019的基因组在RdRp基因的这一区域也非常接近RaTG13和CoV2,而CoV2和Pangolin-2019具有RaTG13中未观察到的几个常见突变:

我也决定RaTG13与其他菌株之间的密码子的个人资料从比较R.慈生活在同一个废弃的矿井。不幸的是,对于其他Ra菌株,只有RdRp基因的816个核苷酸片段(RaBtCoV / 3750RaBtCoV / 4307-2被公开;因此,为了比较密码子偏好性,我从RaTG13中提取了相应的816个核苷酸片段结果,RaTG13再次明显不同,而其他两个菌株非常接近:


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