Coronavirus-Ursprünge: Die Genomanalyse legt nahe, dass zwei Viren möglicherweise kombiniert wurden

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Innerhalb weniger Wochen haben wir alle viel über COVID-19 und das Virus, das es verursacht, gelernt: SARS-CoV-2. Es gab aber auch viele Gerüchte. Und während die Zahl der wissenschaftlichen Artikel zu diesem Virus zunimmt, gibt es immer noch viele Grauzonen hinsichtlich seiner Herkunft.

Bei welcher Tierart kam es vor? Eine Fledermaus, ein Pangolin oder eine andere wilde Art? Woher kommt das? Aus einer Höhle oder einem Wald in der chinesischen Provinz Hubei oder anderswo?

Im Dezember 2019 passierten 27 der ersten 41 im Krankenhaus befindlichen Personen (66%) einen Markt im Herzen der Stadt Wuhan in der Provinz Hubei. Aber nach a Studie im Wuhan Hospital durchgeführt Der allererste identifizierte menschliche Fall hat diesen Markt nicht frequentiert. Stattdessen, eine molekulare Datierungsschätzung basierend auf den genomischen SARS-CoV-2-Sequenzen zeigt einen Ursprung im November an. Dies wirft Fragen zum Zusammenhang zwischen dieser COVID-19-Epidemie und Wildtieren auf.

Genomische Daten

Das SARS-CoV-2-Genom wurde von chinesischen Forschern schnell sequenziert. Es ist ein RNA Molekül mit etwa 30.000 Basen, das 15 Gene enthält, einschließlich des S-Gens, das für ein Protein kodiert, das sich auf der Oberfläche der Virushülle befindet (zum Vergleich: Unser Genom hat die Form einer Doppelhelix aus DNA mit einer Größe von etwa 3 Milliarden Basen und enthält etwa 30.000 Gene).

Vergleichend Genomanalysen haben gezeigt, dass SARS-CoV-2 zur Gruppe von gehört Betacoronaviren und dass es sehr nahe ist SARS-CoV , verantwortlich für eine Epidemie der akuten Lungenentzündung, die im November 2002 in der chinesischen Provinz Guangdong auftrat und sich dann 2003 auf 29 Länder ausbreitete. Insgesamt wurden 8.098 Fälle registriert, darunter 774 Todesfälle. Es ist bekannt, dass Fledermäuse der Gattung Rhinolophus (möglicherweise mehrere Höhlenarten) waren die Reservoir dieses Virus und dass ein kleiner Fleischfresser, die Palmenzibet ( Paguma larvata ), kann als gedient haben Zwischenwirt zwischen Fledermäusen und den ersten menschlichen Fällen.

Seitdem viele Betacoronaviren wurden hauptsächlich bei Fledermäusen, aber auch beim Menschen entdeckt. Zum Beispiel RaTG13, isoliert aus einer Fledermaus der Art Rhinolophidae verwandt wurde kürzlich in der chinesischen Provinz Yunan gesammelt und als SARS-CoV-2 sehr ähnlich beschrieben Genomsequenzen identisch mit 96% . Diese Ergebnisse zeigen, dass Fledermäuse und insbesondere Arten der Gattung Rhinolophus bilden das Reservoir der SARS-CoV- und SARS-CoV-2-Viren.

Einer, Rhinolophidae verwandt .
Alexandre Hassanin,Autor zur Verfügung gestellt

Aber wie definieren Sie ein Reservoir? Ein Reservoir ist eine oder mehrere Tierarten, die nicht oder nicht sehr empfindlich auf das Virus reagieren, das natürlich ein oder mehrere Viren beherbergt. Das Fehlen von Krankheitssymptomen erklärt sich aus der Wirksamkeit ihres Immunsystems, das es ihnen ermöglicht, gegen zu viel Virusproliferation zu kämpfen.

Rekombinationsmechanismus

Am 7. Februar 2020 erfuhren wir, dass in Pangolin ein Virus entdeckt wurde, das SARS-CoV-2 noch näher kommt. Mit 99% von genomische Konkordanz berichtet Dies deutete auf ein wahrscheinlicheres Reservoir als Fledermäuse hin. Ein aktuelle Studie im Rückblick zeigt, dass das Genom des aus dem malaysischen Pangolin isolierten Coronavirus ( Manis javanica ) ist SARS-Cov-2 mit nur 90% der genomischen Übereinstimmung weniger ähnlich. Dies würde darauf hinweisen, dass das im Pangolin isolierte Virus nicht für die derzeit wütende COVID-19-Epidemie verantwortlich ist.

Das aus Pangolin isolierte Coronavirus ist jedoch mit 99% in einer bestimmten Region des S-Proteins ähnlich, was den 74 Aminosäuren entspricht, die an der ACE-Rezeptordomänendomäne (Angiotensin Converting Enzyme 2) beteiligt sind, die den Eintritt des Virus ermöglicht menschliche Zellen, um sie zu infizieren. Im Gegensatz dazu wurde das aus Fledermaus isolierte Virus RaTG13 isoliert R. verwandt ist in dieser spezifischen Region sehr unterschiedlich (nur 77% der Ähnlichkeit). Dies bedeutet, dass das aus Pangolin isolierte Coronavirus in menschliche Zellen eindringen kann, während das aus Fledermaus isolierte R. verwandt ist nicht.

Darüber hinaus legen diese genomischen Vergleiche nahe, dass das SARS-Cov-2-Virus das Ergebnis einer Rekombination zwischen zwei verschiedenen Viren ist, eines nahe an RaTG13 und das andere näher am Pangolin-Virus. Mit anderen Worten, es ist eine Chimäre zwischen zwei bereits vorhandenen Viren.

Ein Coronavirus aus dem Pangolin könnte eine der Quellen für COVID-19 sein.
Wildlife Alliance / Flickr , CC BY

Dieser Rekombinationsmechanismus hatte bereits beschrieben bei Coronaviren, insbesondere um den Ursprung von SARS-CoV zu erklären. Es ist wichtig zu wissen, dass die Rekombination zu einem neuen Virus führt, das möglicherweise eine neue Wirtsspezies infizieren kann. Damit eine Rekombination stattfinden kann, müssen die beiden unterschiedlichen Viren gleichzeitig denselben Organismus infiziert haben.

Zwei Fragen bleiben unbeantwortet: In welchem ​​Organismus trat diese Rekombination auf? (eine Fledermaus, ein Pangolin oder eine andere Art?) Und vor allem, unter welchen Bedingungen fand diese Rekombination statt?


Alexandre Hassanin , Außerordentlicher Professor (HDR) an der Sorbonne Universität, ISYEB - Institut für Systematik, Evolution, Biodiversität (CNRS, MNHN, SU, EPHE, UA), Nationales Naturkundemuseum (MNHN)

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