中國科學家聯(lián)合報道：新冠病毒RNA不具備整合進宿主基因組的能力

來源：生物探索作者：人氣：-發(fā)表時間：2021-08-10 09:19:00【大中小】

嚴重急性呼吸綜合征冠狀病毒2 (SARS-CoV-2)是冠狀病毒科的一種RNA病毒，引起了2019年新冠肺炎的爆發(fā)和全球大流行。雖然目前已有多種疫苗問世，為人類社會緩解并最終預(yù)防疫情帶來了希望，然而，仍需要更深入的研究來理解病毒的發(fā)病機制，特別是病毒與宿主的相互作用，以開發(fā)有效的干預(yù)措施。

根據(jù)病毒所屬的基因組類型，病毒主要分為四類，包括dsDNA、ssDNA、dsRNA和ssRNA。所有病毒都需要宿主細胞來繁殖，通過將它們的遺傳物質(zhì)引入感染細胞，劫持某些細胞機制，如核糖體、聚合酶等，產(chǎn)生病毒顆粒和相關(guān)的功能蛋白，如復(fù)制酶、宿主免疫反應(yīng)的拮抗劑等。

近日，中國科學院和中國醫(yī)學科學院研究團隊聯(lián)合在Protein&Cell雜志上在線發(fā)表了題為“Comprehensiveanalysis of RNA-seq and whole genome sequencing data reveals no evidence forSARS-CoV-2 integrating into host genome”的文章，揭示了SARS-CoV-2 RNA不具備整合進宿主基因組的能力。

http://doi.org/10.1007/s13238-021-00861-8

首先，研究團隊對新型冠狀病毒感染的293T、Huh-7和Calu-3細胞進行了核糖核酸序列分析，分別從293T、Huh-7和Calu-3細胞中鑒定出347、3107和4171個嵌合基因。大部分是病毒RNA與宿主細胞mRNA的融合。

于是，研究人員進一步從所有三種細胞系中獲得了132個保守嵌合基因，并分析了RNA類型的類別。結(jié)果顯示，嵌合基因優(yōu)先為mRNA，這可能是由于mRNA相對于其他RNA類型的豐富表達。而293T、Huh-7和Calu-3細胞系中5個隨機挑選的保守嵌合基因(RPL3、GPI、ATP5F1A、EEF2和RPS19)的嵌合事件也極其多樣。這些結(jié)果表明，核糖核酸嵌合事件似乎是單個感染細胞的隨機情況，這種結(jié)果在猴細胞系中也得到證實，其感染細胞中觀察到嵌合事件的發(fā)生率較低。

人類核糖核酸和新型冠狀病毒核糖核酸中常見嵌合基因

隨后，研究人員進一步對新型冠狀病毒感染樣本進行了與核糖核酸序列平行的全基因組測序。測序覆蓋率約為30倍，超過95%的嵌合事件至少覆蓋了10倍，然而，就最高嵌合水平和嵌合基因的最大頻率而言，在bins中找不到人和新型冠狀病毒之間的嵌合連接讀數(shù)。此外，在所有基因組測序數(shù)據(jù)中沒有與新型冠狀病毒參考基因組對齊的讀數(shù)，這表明病毒通過逆轉(zhuǎn)錄整合到宿主DNA片段中的可能性極小。由于嵌合事件確實存在于RNA-seq中，并且表現(xiàn)出對高表達基因的偏好，推測它們可能是由合成第一鏈和第二鏈cDNA的RNA模板之間的隨機引發(fā)引起的。

新型冠狀病毒感染樣本的全基因組測序

最后，為了驗證轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果中嵌合事件來源為文庫構(gòu)建過程中隨機連接引入，研究人員將新冠病毒感染細胞和未感染斑馬魚胚胎的RNA進行混合，構(gòu)建RNA 文庫，進一步進行RNA測序。結(jié)果表明，除了預(yù)期的人-病毒嵌合RNA片段以外，還存在斑馬魚-病毒嵌合RNA片段，并且人與斑馬魚中病毒嵌合閱讀的比率與人與斑馬魚的閱讀數(shù)量的比率成比例相關(guān)。這些結(jié)果都表明，來自核糖核酸序列的新型冠狀病毒和宿主細胞的嵌合事件是假陽性的，并且主要出現(xiàn)在文庫構(gòu)建期間。