SARS冠状病毒进化与起源的生物信息学分析

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SARS-CoV基因组为单正链RNA,全长约30kb,具有感染性.其基因组结构为:5′-帽状结构-病毒酶-刺突糖蛋白(S)-包膜蛋白(E)-基质膜蛋白(M)-核衣壳蛋白(N)-3′polyA尾.运用NJ法和PHYLIP软件包,对SARS冠状病毒和其他14种冠状病毒进行了系统发育分析.确定SARS冠状病毒是不同于已知冠状病毒的一种新型冠状病毒,在系统发育关系上也不属于现有的三个类群,而独立成为一支.根据两个假定:1、核苷酸的变异是随机的;2、存在分子钟即存在恒定的进化速率,应用SAS的回归分析软件估计SARS病毒起源时间.在对31条确定取样时间的SARS病毒S基因序列分析后,估算出SARS病毒的起源时间为2002年11月10日,95﹪的置信区间是2002年10月11日至2002年12月13日.这与目前报导的首例SARS病人的发病时间基本一致.依据DIVERT算法,编写了Sequence Compare程序,以检测SARS病毒序列中是否存在重组事件.结果表明:SARS病毒的S基因序列的(2031-2301),(2931-3201)以及(3471-3768)三段区域和AIBV的S基因相似性最高,而在其他区域则和鼠类的冠状病毒序列相似程度较高,这暗示SASA病毒S基因的原始祖先可能来自禽类冠状病毒和鼠类冠状病毒,携带有冠状病毒的禽类和鼠类被果子狸等野生动物所捕食,病毒在果子狸等体内发生重组,从而产生可以感染人类的SARS冠状病毒的原始祖先,最终人通过接触和食用果子狸等野生动物而致病.
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