论文被下载8.8万多次!新冠病毒(SARS-CoV-2)的起源与连续进化‘王者荣耀赛事押注软件’

 体验式活动     |      2021-10-11 00:36
本文摘要:3月3日,由中国科学院主办的英文综合性期刊《国家科学评论》(National Science Review)揭晓了由北京大学生命科学学院及卵白质与植物基因研究国家重点实验室陆剑课题组和中国科学院上海巴斯德研究所崔杰课题组互助撰写的论文《SARS-CoV-2的起源与连续进化》(On the origin and continuing evolution of SARS-CoV-2),对新冠病毒(SARS-CoV-2)基因组的演化动态举行深入研究息争读。

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3月3日,由中国科学院主办的英文综合性期刊《国家科学评论》(National Science Review)揭晓了由北京大学生命科学学院及卵白质与植物基因研究国家重点实验室陆剑课题组和中国科学院上海巴斯德研究所崔杰课题组互助撰写的论文《SARS-CoV-2的起源与连续进化》(On the origin and continuing evolution of SARS-CoV-2),对新冠病毒(SARS-CoV-2)基因组的演化动态举行深入研究息争读。该研究最早提出了新冠病毒存在两个差别的主要谱系,从基因组水平上加深了我们对这种新型病毒的认识,对新冠肺炎疫情的临床诊断具有重要参考价值。论文揭晓后迅速引起了海内外学界和媒体的热切关注,引发了多个学术论坛针对相关机制展开的深入探讨,Science (Mar. 9, 2020)等学术期刊和海内外多家新闻媒体纷纷予以报道。据《国家科学评论》官方网站数据显示,论文揭晓至今阅读量已经排在了该杂志所有文章阅读量的榜首,被下载8.8万多次。

“我的邮箱里已经收到来自世界各地的许多邮件,有来自学界的科学讨论,也有来自民众的热切问询。大家对我们研究事情的高度关注,反映了希望从科学研究的角度相识和认识这种新型的冠状病毒的迫切愿望。这种愿望对于我们科研事情者来说,既是勉励,也是动力,更是推动。

”陆剑说。“为增进对新冠病毒的认识孝敬气力”陆剑研究员及其课题组在基因组和分子演化领域履历富厚,并有一系列重要研究结果,尤为擅长从RNA水平上研究基因表达调控的机制和进化纪律。陆剑说:“我是从1月下旬开始通过新闻关注到了这次疫情的生长。

”随着疫情日益严重,陆剑深感应当运用实验室的特长,使用进化生物学的方法来对病毒的基因组序列举行分析息争读,开展病毒基因组的演化研究,为抗疫作出孝敬。“只有相识病毒,才气更好地找到快速诊断、严密防御和有效治疗病毒熏染的措施,”陆剑说,“开展这项研究也是在抗疫期间我实验的教学革新,以造就学生分子进化和基因组学方面的分析能力。

”陆剑研究员(中)与实验室的学生交流 李香花 摄陆剑课题组与崔杰课题组互助,通过对新冠病毒和近缘病毒举行系统发生分析,发现新冠病毒虽然与蝙蝠冠状病毒RaTG13的基因组总体差异较小(~4%),但其基因组内中性进化位点的差异高达17%,讲明新冠病毒在进化历程中履历了很是强的自然选择。通过对新冠病毒和来自马来穿山甲的冠状病毒的核苷酸比力,推测新冠病毒与其分歧事件并非近期发生,也说明新冠病毒的起源可能更为庞大。陆剑课题组与崔杰课题组通过对其时公共数据库中仅有的103个新冠病毒基因组全序列举行分子演化系统分析,首次发现依据两个高度连锁的突变位点(划分位于参考基因组的第8782和28144位),可以把新冠病毒主要分为“L”和“S”两个谱系,因基因组28144位突变对应的氨基酸划分是亮氨酸(L)和丝氨酸(S)而得名。

在103个新冠病毒样品中,72 (~70%)个为“L”谱系,29 (28%) 个为“S”谱系;在另外2个样品中,1例可能是L和S谱系的混淆体,而另1例由于发生了突变而不属于这两个谱系。虽然“L”谱系比“S”谱系更为普遍,可是进一步分析讲明,“S”谱系更靠近在蝙蝠和穿山甲体内发现的病毒,提示“S”更为古老。

他们的数据分析还讲明,新冠病毒的L和S两个谱系不是新近由于碱基发生变化而发生的,而是在病毒发作的早期可能就已经存在了。陆剑先容:“我们的研究从分子演化的角度加深了对新冠病毒的认识。

”图A: 103个新冠病毒群体中具有较高频率的SNP位点两两之间的连锁分析图图B:每对SNP的r2(y轴)相对于它们在基因组上的距离(x轴)示意图图C:每对SNP的LOD(优势对数,y轴)相对于这对SNP之间的基因组距离(x轴)示意图陆剑课题组与崔杰课题组关于病毒分型的效果后续也被海内外其他独立研究印证,包罗4月7日英国剑桥大学及德国学者揭晓在美国国家科学院院刊(PNAS)题为“Phylogenetic network analysis of SARS-CoV-2 genomes”的文章。在这篇文章中,作者对160个新冠病毒基因组序列举行分析,以来自蝙蝠的病毒序列RaTG13作为外群,把病毒毒株划分为A、B、C三种类型,"A型"较为原始,"B型"由"A型"演化出来后,"C型"进一步由"B型"演化出来。“其实这两篇文章的分型效果高度一致,PNAS文章的‘A型’就是我们划分的S谱系,‘B型’和‘C型’则组成了L谱系,而且PNAS作者在划分A、B、C三型的时候,主要依据也是我们划分L和S谱系所用到的8782和28144这两个高度连锁的突变位点。

现在公共数据库中已经有凌驾15000多条新冠病毒基因组序列,我们的分型效果还在进一步细化。” 陆剑说。值得关注的是,陆剑及互助者的研究效果比PNAS文章的效果早一个月揭晓。

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“让人感动的北大学子和很是稳定的校园网系统”作为一名青年教师,陆剑在指导学生的学习和科研事情中很注重和学生之间的交流相同。陆剑研究员(右一)领导学生在北京百花山收罗果蝇疫情期间如何有效相同?针对疫情使课题组的同学们被阻隔在各自家里的情况,陆剑发挥生物信息分析灵活、灵活的特点,充实运用微信、VPN等网络平台,远程指导学生们联合生物信息和基因组学分析,对新冠病毒举行深入研究。

“基本上天天都要开2-3个简短的远程组会,”陆剑说,“课题组的同学们很是努力,研究生唐小鹿、吴长城、吴鑫凯和姚欣敏四位同学做了大量的分析事情。”陆剑对同学们的科研热忱高度肯定:“我们学生身上所体现出的社会责任感和科研投入,让我很是感动。不管我什么时候发微信或者打电话部署事情,他们总是第一时间完成,哪怕是连夜加班。

”有的同学家在乡村,上网不利便,可是同学们总是克服难题,坚持投入科研事情。一次陆剑给一个家在乡村的同学部署任务,这名学生说:“适才大风把我家里的网络线路刮断了,我就用流量完成任务吧!”课题组师生协力举行科研攻坚。在研究历程中,陆剑领导学生基本上把其时与此项研究相关的文献都举行了深入阅读,并举行讨论。

“由于分子进化这个领域比力广博,学生们仍然处于学习阶段,因此对于论文的效果,我需要至少两名同学独立分析,同时,我自己也会独立验证,确保研究效果的准确性。”通过这个历程,课题组的同学们加深了对科研事情全历程的认识和明白。

“我们希望得很快,”在历时4周的“连轴转”集中科研攻关之后,课题组终于取得了重要的研究希望。陆剑表现,北大“给力”的网络服务对科研结果的取得起到了极大的支撑作用。“我们分析用到了大量的盘算资源,咱们学校提供的VPN服务很是稳定,学生们在家登录VPN之后,远程在服务器上运算,学校的VPN服务给我们提供了坚强的科研保障。”“科研互助很是重要”在科研攻关历程中,陆剑课题组同海内相关领域的专家开展了科研互助。

“中科院上海巴斯德研究所崔杰课题组恒久从事病毒的演化事情,中国医学科学院病原生物学研究所钱朝晖研究员尤为擅长冠状病毒的功效和机制研究,是我们的‘活字典’;我们大家各展所长,通过微信等平台交流相同,一起研究。”《SARS-CoV-2的起源与连续进化》揭晓后,陆剑研究员同互助者特别强调,文章中分析的病毒基因组数据量较少,后续事情需要扩大样本数量来进一步验证结论和推测。

海内一些科学家意识到开展广泛深入的科研互助对最终战胜疫情的重要性。2月上中旬,台湾“中研院”院士、中科院基因所原所长、中山大学生命科学学院吴仲义教授和中国科学院院士、中科院脑科学与智能技术卓越创新中心(神经科学研究所)学术主任蒲慕明研究员在《国家科学评论》上两次撰文呼吁科研事情者即时宣布和共享新型冠状病毒测序数据。“我们其时举行这项研究的时候,公共数据库中只有103个新冠病毒基因组序列,而经由我国及其他国家科学家和医务事情者一致努力,到3月底基因组序列增加到2225个,停止5月2日基因组序列已经凌驾15000多条。”陆剑课题组基于这15000多条基因组序列举行了进一步分析发现,“我们其时凭据103个基因组序列把新冠病毒分为L和S两个谱系,现在基因组数据增大一百多倍后,L和S谱系的划分仍然很是明确,而且在世界差别国家和地域的漫衍也出现差别,我们正在继续举行研究。

”陪同着疫情的生长,公共数据库中病毒基因组序列快速增加,病毒基因组数据的扩充为研究提供了很是名贵的数据资料。“我们的基因组分析事情是建设在我国和世界各地奋斗在一线的医务事情者和科研事情者们配合努力的效果之上的,我们对此深表谢谢!”陆剑对“人类运气配合体”理念感慨尤深:“在疫情眼前,我们深感增强科研攻关国际互助的重要性。

我们希望和各国科学家和医务人员开展通力互助,为疫情的防治孝敬智慧和气力。”“下一步联合临床数据开展深入研究”“关山初度路犹长”,陆剑课题组探寻新冠病毒“生物密码”的脚步仍在连续向前。“我们之前的研究是凭据其时103个新冠病毒基因组全序列举行分子演化系统分析,得出了开端的阶段性效果;下一步我们还要连点成线,并联合临床数据和盛行病学效果开展深入研究。

”陆剑课题组正在深入研究新冠病毒序列在世界规模内的变化趋势,并与广州医科大学、武汉大学相关团队展开互助,将进化分析与临床数据相联合,做进一步的研究。“我们希望和病毒学家、临床医生等更多领域的科研事情者进一步互助,联合更多的基因组数据、临床信息及实验数据来更好地相识病毒,在充实认识病毒的基础上寻求最佳的治疗方法,服务于科学的抗‘疫’政策的制定,最终战胜疫情。”陆剑说。


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