找回密码
 立即注册

QQ登录

只需一步,快速开始

  • QQ空间
  • 回复
  • 收藏

亦友亦敌话病毒——新冠状病毒她们的起源、足迹、分布和传播 ...

面气灵 2020-3-2 191人围观 杂谈


































1、病毒长什么样,它们有多少种类?

2、病毒的轨迹

3、在武汉出现的新型冠状病毒,它是从哪里来的?


病毒长什么样?


1939年,科学家拍到了第一张病毒的照片,这是噬菌体,它附着在细胞外边,一串噬菌体附着在细胞上,非常漂亮,这获得了诺贝尔奖。



病毒到底有多大呢?如果按从大到小的顺序排列的话,次序如下:植物细胞、动物细胞、细菌、病毒,核糖体、蛋白,从微米大小一直到了纳米大小。我们用来观察它们的工具有光学显微镜、电子显微镜、X衍射以及磁共振。



2019新冠状病毒现在被叫做SARS-CoV-2,它引起的疾病叫COVID-19,也就是2019年冠状病毒病。用电子显微镜观察病人标本,可以看到这个病毒周围有很多突起,像皇冠一样,所以它叫冠状病毒。它是由最外边的S蛋白(spark,结合细胞上的受体)、双层脂膜(从人类细胞而来)、糖蛋白,以及与核蛋白混合起来的遗传物质组成的,一共只有8个基因,但是在RNA病毒里已经算长的了。它有将近3万个碱基,它RNA的单链是碱基,其中有8个功能基因生产一切它需要的东西,就像一个厨师进入了厨房,利用厨房的所有用具,带着菜谱就把东西都做出来了。



病毒分多少种


病毒大致从外形上分为三种:


① 螺旋体形(比如埃博拉病毒);


② 球体的,即20面体,或是20面体的倍数,比如60面体、120面体。它非常艺术性地组成了一个牢固的结构,而这个牢固的结构又不是用化学键结合的,它是编织起来的,进入到细胞以后,它会马上释放出遗传物质;


③ 还有一类是不定型的或者叫做杂型的,比如潘多拉病毒,它的直径达1微米,可以说体型巨大。



巴尔的摩教授发现了逆转录酶,他发现逆转录病毒并不是原来认为的直接进入细胞以后就开始生产了,而是整合到我们自己的染色体里,开始用我们自己的“设备”去复制它。


要是以信使RNA(mRNA)为中心来探讨病毒分类,一共可以分成7类。



病毒的轨迹 


(多瘤病毒的迁徙轨迹)

 

(人类的迁徙轨迹)


人类从非洲迁徙出来,到了中东,之后又到了南亚、到了非洲,到了东亚,之后到了美洲。科学家已经用遗传学把人类的迁徙全部过程描述出来了,当追踪我们体内跟我们共生存的多瘤病毒,发现它的轨迹跟我们人类是一模一样的:从非洲到了中东,到了南亚,到了大洋洲,到了东亚,之后到了美洲。多瘤病毒在我们身体里存在了几十万年,通过它在各个地方的基因表现,我们可以追溯到它的迁徙轨迹。


我们是怎么来描述病毒或者生命整个的迁徙过程或者基因变异过程的呢?有一个公认的进化树(Phylogenetic tree),根据遗传的特性,从祖先到其子代,再到孙子代,再往下、再往下……一步一步地往下描述,就形成了树根、树干、树枝,也就是祖先(ancestor)以及子代的描述。科学家就这样追踪到了人类的轨迹:非洲人在非洲待的时间最长,基因变化最多;其子代进入到了中东,变化会更多一点;然后进入到东亚,这个时候我们就非常接近了。再看中华民族之间的变化,通过基因的变化,就可以追溯到,汉族人和日本人非常相像,但是和纳西族、土族、锡伯族就远一些。


 

在我们祖先整个的迁徙过程中,时间和环境的变化打磨出了遗传的痕迹,每一代人,200个碱基的变化,于是给了我们追溯的可能。


新冠病毒是哪里来的?


科学家在武汉暴发新冠状病毒肺炎疫情以后,马上采集了病毒的标本,做了全基因组学的研究,把其基因全部描述了出来。这将近3万个基因碱基序列描述出来以后,再和过去的数据库进行对比,结果发现它和蝙蝠身上的一种病毒是近亲(same clade,clade的意思是进化枝),和2003年暴发的SARS是远亲,是旁系的关系。也就是说这一次的新型冠状病毒,很大的可能是从一种蝙蝠的病毒变异过来的,因为它们除了有共同的祖先,还有共同的分支。



用类似的方法我们也找到了哺乳动物的共同祖先,发现我们有80%的基因/碱基和老鼠是一样的,这让我们不敢相信,我们和老鼠是共同的祖先;在700万年前,我们和猩猩是哥俩,我们是更近的一个共同祖先;2000多万年前,我们和猕猴是共同的祖先。


参考文献:

1.Nature 2016;537:500-501

2.Science 2008;319:1100-1104

3.Lancet 2020 https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30251-8

4.Lancet 2020 https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30183-5

5.ChinaXiv:202002.00033v2


来自: 风湿中心
我有话说......