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標題: 科學家如何推論病毒的起源﹖ [打印本頁]

作者: jiunn36 時間: 2020-2-7 01:14 AM 標題: 科學家如何推論病毒的起源﹖

[attach]130448340[/attach]　　為了掌握新型冠狀病毒的疫情﹐了解病毒可能的傳染途徑﹐進行演化樹分析(phylogenetic analysis)﹐是對於了解新型病毒相當重要的研究方法之一。
　　隨著分子生物學技術的發展﹐運用巨型分子演化分析的技術﹐透過分析病毒遺傳物質分子(DNA或RNA)演化的過程﹐是科學家了解新型冠狀病毒的重要工具。隨著疫情發展﹐能夠縮小新型病毒的可能起源﹐也會是左右防疫策略的重要參考資料。
　　在進行病毒的遺傳物質分子演化分析前﹐需要盡可能確認新型病毒的基因序列。但新型病毒由於案例數較少﹐初期的序列分析結果往往有所出入﹐需多次修正。此次中國北京疾病管制局的研究團隊﹐挑選了九位患者﹐其中有八位﹐都有前往華南海鮮市場的病史﹐並從這些患者採取了呼吸道分泌物的檢體﹐運用次世代定序(NGS﹐Next Generation Sequencing)的方式﹐拼湊出新型冠狀病毒全部與部分的基因序列。並陸續將這些序列資料﹐提供給全世界的病毒研究者交互確認﹐修正序列的錯誤。
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　　最終在這九位患者身上﹐總共取得了十個基因序列的樣本﹐樣本間的相似程度超過99.98%。取得病毒的基因序列之後﹐會與基因庫中既有的病毒基因序列進行比對。值得注意的是﹐目前看來與2018年於舟山市﹐從蝙蝠身上取得的類SARS病毒相比﹐有將近88%的相似度﹐和SARS的相似度較低﹐則僅有79%。這似乎暗示著蝙蝠很有可能就是新型冠狀病毒的宿主之一。
　　類似的研究則在1月29號﹐由義大利學者所發表的論文中予以驗證。在義大利學者的研究中﹐將新型冠狀病毒的基因序列與SARS﹑MERS與舟山蝙蝠的類SARS病毒上做比較。最終以現有的樣本比對﹐依序排出演化樹﹐來估計新型冠狀病毒與其他病毒的親緣關係。
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　　親緣性演化樹在每個分支的節點處﹐代表有共同的先祖﹐向下延伸的各個平行的病毒﹐則有相近的親緣關係。以這張演化樹為例﹐新型冠狀病毒與2015年在中國發現的蝙蝠類SARS病毒(MG772934)則屬於親源較近的內族群(Ingroup)﹐SARS與其他的蝙蝠類SARS病毒則為外群體(Outgroup)﹐暗示新型冠狀病毒與SARS已經有足夠的變異。至於跟 MERS 相比﹐則可能差異就更大了﹐目前認為沒有直接的關係。
　　每個節點上所標記的數字﹐則表示節點下的群體相互擁有共同先祖的機率(bootstrap value)。在此研究中﹐也同時比對了病毒的核鞘蛋白和棘蛋白的結構相似度﹐初步符合演化樹的分析結果。
　　需要特別注意的是﹐演化樹分析雖然能夠表明不同病毒間的親緣關係﹐但是演化樹分析的結果﹐容易受到取樣綿密程度(taxon sampling density)與比對資訊完整度的影響﹐只能用做初步推測病毒來源時參考使用﹐在資料比對數量不夠龐大的情況下﹐不能夠被過度推論﹐親緣相近的物種來源﹐就是病毒實際的起源。
　　因此單憑演化樹並不足以直接判定蝙蝠就是病毒的唯一宿主﹐真正的病毒來源﹐則等待與資料量更龐大的病毒基因組資料庫進行比對﹐才能更為確認。
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　　目前雖然檢驗的樣本數還過小﹐但目前的研究多半認定新型冠狀病毒的型態﹐還相當一致﹐Scripps研究中心的分子生物學家Kristian Andersen在一篇訪問中也提到﹐目前看來﹐新型冠狀病毒的遺傳物質型態較為單純﹐只進行了單次的物種間的跨越﹐傾向病毒來源來自單一物種。
　　目前的傳染力道﹐則多半是人與人之間的傳播﹐所造成的感染。

作者: dannyssbt 時間: 2020-2-10 10:18 PM

基因定序的工作真的重要，在了解病毒的過去與未來上是相當重要的工具，因此我們可以預測疾病現在與未來的走向，希望疫苗能早點問世，才是終結病毒感染最有效的方法。

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