《表1 用5'非翻译区条形码分类Beta冠状病毒》
注:HKU1是人冠状病毒HKU1(Human coronavirus HKU1,HCoV‐HKU1);OC43是人冠状病毒OC43(Human coronavirus OC43,HCoV‐OC43);MHV是鼠肝炎冠状病毒(Mouse hepatitis coronavirus)。在全部Beta冠状病毒中,只有MERS‐CoV、SARS‐CoV、2019‐nCoV、HKU1和OC43感染人。“(ATG)
为了简化表示与计算,我们用5'非翻译区约13-15 bp的(包括第一个ORF中的ATG)的序列作为5'非翻译区条形码(5'UTR barcode),于是每一个病毒基因组都可以用一个条形码表示。使用5'非翻译区条形码,全部Beta冠状病毒可以分为四个类(见表1),而且每个类内部的病毒的毒力相近。四个类分别对应根据全基因组特征分类[5]得到的ABCD四个亚群,四个亚群的分类也得到了血清学证据支持[6]。第一类(对应C亚群)包括(对人)毒力最强的中东呼吸综合征(Middle East respiratory syndrome,MERS)冠状病毒(MERS coronavirus,MERS-CoV)等;第二类(对应B亚群)包括(对人)毒力仅次于MERS-CoV的SARS-CoV和2019nCoV等;第三类(对应A亚群)包括(对人)毒力弱的OC43和HKU1(见表1),另外两种和流感病毒的毒力一个级别的冠状病毒的229E和NL63属于Alpha冠状病毒,不在讨论之列;不属于前三个类的病毒全部分入第四类(对应D亚群),包括蝙蝠携带的HKU9等。类四收集了大量不属于前三个类的病毒,由于这些病毒的样本数量均小于5,本研究不做进一步讨论。进一步的分析还发现,起始密码子上游临近的茎环结构(第一茎环结构)在第一二类病毒和第三类病毒中差异明显(图1B),第一二类病毒中的这些茎环结构明显要长,而且有更多的“GC”碱基互补配对(GC含量),因而更稳定。我们推测第一茎环结构可能在蛋白质翻译中起到重要作用。从分子机制上解释为:茎环与核糖体结合稳定有利于停留以启动起始密码子与tRNA结合。虽然第四类中的HKU9病毒的第一茎环结构与第二类病毒的第一茎环结构的对应核酸序列差异巨大,但长度和GC含量非常相近,因此他们的毒力也可能相近,这个推断有待于验证。
图表编号 | XD00145035300 严禁用于非法目的 |
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绘制时间 | 2020.05.01 |
作者 | 段广有、施劲松、宣益波、陈嘉源、刘畅、阮吉寿、高山、李鑫 |
绘制单位 | 南开大学生命科学学院、齐鲁师范学院生命科学学院、东部战区总医院、河北师范大学生命科学学院、南开大学生命科学学院、南开大学医学院、南开大学数学科学学院、南开大学生命科学学院、南开大学生命科学学院 |
更多格式 | 高清、无水印(增值服务) |