SARS冠状病毒基因组比较分析
有些出乎人们的预料，新加坡研究人员经过SARS冠状病毒基因组比较分析发现SARS病毒具有明显的遗传保守性。加拿大渥太华大学医学系Brown等就这个发现进行深入的分析(Lancet 2003年5月9日 网络版)有助于我们进一步了解SARS病毒。
虽然目前还不能绝对肯定SARS的病原，但是发现冠状病毒科中的一种新型冠状病毒满足Koch要点。这一新发现的病毒已被命名为SARS冠状病毒(SARS-CoV)。冠状病毒是较大的有包膜病毒，有一27kb～30kb的正义RNA基因组，是所有RNA病毒中最长的。临床认为，冠状病毒通常与人类的普通感冒有关。但在动物中，冠状病毒可引起高毒性的呼吸道、肠道和神经系统疾病，还可引起肝炎。人冠状病毒通常在体外很难培养，而大多数动物冠状病毒和SARS-CoV却容易在Vero E6细胞中培养。
最近，加拿大温哥华Michaek Smith基因组科学中心以及曼尼托巴省的Winnipeg国家微生物实验室，进行强强合作，首先获得了SARS-CoV的全基因序列。该基因组有29751个碱基对，标为Tor-2，有11个开放阅读框架的典型冠状病毒互补序列、S和E糖蛋白、基质、复制酶和核壳蛋白。然而，在氨基酸水平上，SARS-CoV与其他3种冠状病毒的同源性极小，因此，SARS-CoV属于独立的一组冠状病毒。
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新加坡基因组研究所Ruan和他的同事在Lancet2003361∶1779上发表了论著，他们将5个传代史明确的人SARS病毒株序列，与Tor-2序列及其他来自中国和越南的SARS-CoV株的全序列进行了比较。除了识别出可作为分子标签(mokecukar signatures)用来追踪病毒传播的小簇谱系特异(tineage-specific)的遗传性突变外，序列比较结果提示，SARS病毒自从2003年2月暴发以来均显示出明显的遗传保守性。虽然不同分离株之间存在一些变异，但这可能是病毒为适应培养过程所致。以前有关甲型流感病毒进化的经验显示，这种较小的变化是病毒为在实验室培养时选择的突变。在Ruan的研究中，SARS-CoV基因序列的大多数突变可能是在测序前病毒在繁殖过程中对Vero细胞的适应性改变。因此可以推断，当病毒在人类中传播时，SARS-CoV保持它的基因型不变，以便很好地适应人类宿主。这一发现可能实际上是一柄双刃剑。
SARS-CoV看来变化不快，因此它可能不会变异成一种良性感染，如同我们在大多数其他通过直接接触传播的传染性病原体中看到的那样，对于这种病原体，病人的流动是促进疾病传播的关键。任何促进传染新宿主的疾病特性均可成为病原体正向进化选择压力的主体。病毒进化的实验分析显示，病毒基因组在特异宿主中的稳定性受病毒群大小的影响：大量病毒传代能增强病毒复制的适合度和毒力，这归因于病毒对优化突变的竞争性选择；相反，有限量病毒的传代导致病毒复制适合度降低和毒力减弱，归因于病毒对偶然出现的有害突变的捕获。人们希望SARS-CoV的致病能力能在人体内逐渐衰减，但令人悲哀的是，Ruan和同事的研究结果表明，这种衰减的速率看来不会很快，这可能暗示一种令人不安的流行趋势。
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不过，Ruan和同事的报告也有光明的一面。SARS病毒明显的基因稳定性使研制疫苗的可能性更大。但冠状病毒可以通过外源基因组改变基因，与其他冠状病毒重组，发生突变而快速和极端地进化——估计SARS-CoV即是这种进化的产物。进而，在病人的排泄物中可发现SARS-CoV，这表明病毒具有不止一种组织趋向性。这一发现使病毒通过水传播的可能性增高，当地表和地下水受到未经处理的污水污染时，病毒在水中会保持较强的毒力。此外，冠状病毒感染动物和人的经验展示了一系列问题，包括：保护性免疫丧失、持续感染和免疫过度增强(这种情况下抗病毒抗体使疾病进展加剧)。后者可部分解释该病相对较高的病死率。即使有望制出疫苗，也还有很长的路要走。
SARS还有另一令人非常困惑的方面，它是科学界和医学界倍感迷惑和关注的核心问题，即SARS从哪里来？又是怎样发生的？为此需要做大量回顾性研究，尤其是中国南部，对人与动物冠状病毒进行分离和基因组测序，做细致的分子探查，以揭开迷雾。SARS-CoV有一由5个开放阅读框架组成的新型结构，编码未知功能的蛋白质，从其他病毒得到的经验判断，它们编码的产物，可能是固有和适应性免疫的拮抗物。正如同人类基因组，SARS-CoV的遗传密码为我们在未知领域中绘制了一份详细的路线图。分子病毒学家需要从病毒的基因序列阐明基因功能，这是一项艰巨的工作，因为单个氨基酸的改变就可以戏剧性地影响生物学功能。
虽然SARS暴发似乎仅限于世界上技术领先的地区，但应避免麻痹大意。高毒力冠状病毒的出现并不奇怪，因为历史上规模最大的呼吸系统流行病就来源于甲型流感病毒，它与冠状病毒有许多共同的生物学特点。两类病毒都是人畜共患，都有显示病毒有呼吸系统和消化系统双重组织趋向性的病例，最重要的是，都有产生极端基因多样性的机制。流感模型有可能指导我们了解SARS冠状病毒。
与SARS的战斗，有了一个短期良好的开端。有关SARS-CoV的控制和生物学研究，如病毒的传递方式、传播途径和毒力机制等许多重要问题需要在SARS再次戴起它丑陋的王冠之前得到解答。
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虽然目前还不能绝对肯定SARS的病原，但是发现冠状病毒科中的一种新型冠状病毒满足Koch要点。这一新发现的病毒已被命名为SARS冠状病毒(SARS-CoV)。冠状病毒是较大的有包膜病毒，有一27kb～30kb的正义RNA基因组，是所有RNA病毒中最长的。临床认为，冠状病毒通常与人类的普通感冒有关。但在动物中，冠状病毒可引起高毒性的呼吸道、肠道和神经系统疾病，还可引起肝炎。人冠状病毒通常在体外很难培养，而大多数动物冠状病毒和SARS-CoV却容易在Vero E6细胞中培养。
最近，加拿大温哥华Michaek Smith基因组科学中心以及曼尼托巴省的Winnipeg国家微生物实验室，进行强强合作，首先获得了SARS-CoV的全基因序列。该基因组有29751个碱基对，标为Tor-2，有11个开放阅读框架的典型冠状病毒互补序列、S和E糖蛋白、基质、复制酶和核壳蛋白。然而，在氨基酸水平上，SARS-CoV与其他3种冠状病毒的同源性极小，因此，SARS-CoV属于独立的一组冠状病毒。
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新加坡基因组研究所Ruan和他的同事在Lancet2003361∶1779上发表了论著，他们将5个传代史明确的人SARS病毒株序列，与Tor-2序列及其他来自中国和越南的SARS-CoV株的全序列进行了比较。除了识别出可作为分子标签(mokecukar signatures)用来追踪病毒传播的小簇谱系特异(tineage-specific)的遗传性突变外，序列比较结果提示，SARS病毒自从2003年2月暴发以来均显示出明显的遗传保守性。虽然不同分离株之间存在一些变异，但这可能是病毒为适应培养过程所致。以前有关甲型流感病毒进化的经验显示，这种较小的变化是病毒为在实验室培养时选择的突变。在Ruan的研究中，SARS-CoV基因序列的大多数突变可能是在测序前病毒在繁殖过程中对Vero细胞的适应性改变。因此可以推断，当病毒在人类中传播时，SARS-CoV保持它的基因型不变，以便很好地适应人类宿主。这一发现可能实际上是一柄双刃剑。
SARS-CoV看来变化不快，因此它可能不会变异成一种良性感染，如同我们在大多数其他通过直接接触传播的传染性病原体中看到的那样，对于这种病原体，病人的流动是促进疾病传播的关键。任何促进传染新宿主的疾病特性均可成为病原体正向进化选择压力的主体。病毒进化的实验分析显示，病毒基因组在特异宿主中的稳定性受病毒群大小的影响：大量病毒传代能增强病毒复制的适合度和毒力，这归因于病毒对优化突变的竞争性选择；相反，有限量病毒的传代导致病毒复制适合度降低和毒力减弱，归因于病毒对偶然出现的有害突变的捕获。人们希望SARS-CoV的致病能力能在人体内逐渐衰减，但令人悲哀的是，Ruan和同事的研究结果表明，这种衰减的速率看来不会很快，这可能暗示一种令人不安的流行趋势。
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不过，Ruan和同事的报告也有光明的一面。SARS病毒明显的基因稳定性使研制疫苗的可能性更大。但冠状病毒可以通过外源基因组改变基因，与其他冠状病毒重组，发生突变而快速和极端地进化——估计SARS-CoV即是这种进化的产物。进而，在病人的排泄物中可发现SARS-CoV，这表明病毒具有不止一种组织趋向性。这一发现使病毒通过水传播的可能性增高，当地表和地下水受到未经处理的污水污染时，病毒在水中会保持较强的毒力。此外，冠状病毒感染动物和人的经验展示了一系列问题，包括：保护性免疫丧失、持续感染和免疫过度增强(这种情况下抗病毒抗体使疾病进展加剧)。后者可部分解释该病相对较高的病死率。即使有望制出疫苗，也还有很长的路要走。
SARS还有另一令人非常困惑的方面，它是科学界和医学界倍感迷惑和关注的核心问题，即SARS从哪里来？又是怎样发生的？为此需要做大量回顾性研究，尤其是中国南部，对人与动物冠状病毒进行分离和基因组测序，做细致的分子探查，以揭开迷雾。SARS-CoV有一由5个开放阅读框架组成的新型结构，编码未知功能的蛋白质，从其他病毒得到的经验判断，它们编码的产物，可能是固有和适应性免疫的拮抗物。正如同人类基因组，SARS-CoV的遗传密码为我们在未知领域中绘制了一份详细的路线图。分子病毒学家需要从病毒的基因序列阐明基因功能，这是一项艰巨的工作，因为单个氨基酸的改变就可以戏剧性地影响生物学功能。
虽然SARS暴发似乎仅限于世界上技术领先的地区，但应避免麻痹大意。高毒力冠状病毒的出现并不奇怪，因为历史上规模最大的呼吸系统流行病就来源于甲型流感病毒，它与冠状病毒有许多共同的生物学特点。两类病毒都是人畜共患，都有显示病毒有呼吸系统和消化系统双重组织趋向性的病例，最重要的是，都有产生极端基因多样性的机制。流感模型有可能指导我们了解SARS冠状病毒。
与SARS的战斗，有了一个短期良好的开端。有关SARS-CoV的控制和生物学研究，如病毒的传递方式、传播途径和毒力机制等许多重要问题需要在SARS再次戴起它丑陋的王冠之前得到解答。
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