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張佳星：是巧合嗎？新冠病毒的關(guān)鍵序列6年前被美國(guó)藥企寫(xiě)入專(zhuān)利

點(diǎn)擊：4179  作者：張佳星    來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)微信號(hào)  發(fā)布時(shí)間:2022-03-27 11:18:45

 

“新冠病毒是否由美國(guó)公司制造”連日來(lái)引發(fā)激烈討論，討論的源頭是一篇學(xué)術(shù)論文——

 

研究者進(jìn)行了新冠病毒序列研究，結(jié)果在一連串的線索指引下發(fā)現(xiàn)了一個(gè)讓人大跌眼鏡的巧合：新冠病毒關(guān)鍵位置上一段19個(gè)核苷酸的序列，6年前已經(jīng)被美國(guó)醫(yī)藥企業(yè)莫德納公司寫(xiě)入了專(zhuān)利。

 

 

論文截圖

 

美國(guó)醫(yī)藥企業(yè)莫德納公司專(zhuān)利截圖

 

客觀來(lái)講，“新冠病毒的關(guān)鍵序列被美國(guó)藥企寫(xiě)入專(zhuān)利”與“新冠病毒由該企業(yè)制造”是兩個(gè)完全不同的問(wèn)題。究竟該如何看待這兩個(gè)問(wèn)題？為了搞清楚來(lái)龍去脈，讓我們先跟隨論文，復(fù)盤(pán)一下學(xué)者們的發(fā)現(xiàn)，再聽(tīng)專(zhuān)家解讀。

 

“找不同”游戲中出現(xiàn)了刺眼的12個(gè)核苷酸

 

為找到新冠病毒的特異之處，很多學(xué)者采用對(duì)比的方法。

 

論文研究者將新冠病毒與同它最像的病毒（一種名為RaTG13的蝙蝠冠狀病毒）對(duì)比，它們的相似性高達(dá)96.3%。如果把兩個(gè)序列放一起，一打眼看不出來(lái)不同。但論文研究者做了細(xì)致的分析，就像玩“找不同”游戲，圈出不同之處。

 

他們驚奇地發(fā)現(xiàn)，幾乎沒(méi)有超過(guò)連續(xù)3個(gè)核苷酸的不同，這就好比兩片沙漠，可能這里多了一個(gè)沙丘，那里冒出幾個(gè)土堆，但并沒(méi)有出現(xiàn)什么高樓大廈的。

 

但唯獨(dú)有一處出現(xiàn)了意外，新冠病毒序列在一個(gè)關(guān)鍵位置出現(xiàn)了一段12個(gè)核苷酸的插入序列，而蝙蝠冠狀病毒中卻沒(méi)有。

 

在大同小異的襯托下，獨(dú)一處的12個(gè)核苷酸差異顯得尤為刺眼，如同沙漠中出現(xiàn)了一座摩天大樓。研究者們決定查查它。這個(gè)時(shí)候他們并不知道能夠查到什么。

 

令研究者們認(rèn)為新冠病毒這段序列“甚為罕見(jiàn)”的3大巧合

 

這段違反常態(tài)的連續(xù)12個(gè)核苷酸突變到底怎么回事？

 

帶著這個(gè)問(wèn)題，研究者做了兩方面的分析：功能分析、序列分析。

 

功能分析是想了解這段序列在新冠病毒的“生命歷程”中發(fā)揮什么作用。研究者找到了這段序列翻譯的對(duì)應(yīng)蛋白。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，它翻譯的蛋白碰巧很關(guān)鍵。

 

首先位置關(guān)鍵：碰巧在新冠病毒入侵人體最關(guān)鍵的S蛋白上；其次功能關(guān)鍵，它編碼的酶切位點(diǎn)，碰巧可以利用人體內(nèi)的弗林蛋白酶將自身切割，助力病毒融合進(jìn)入人類(lèi)細(xì)胞。此前不少研究表明，這一酶切位點(diǎn)與新冠病毒的感染能力相關(guān)。

 

序列分析則是想了解這段序列有沒(méi)有在其他地方出現(xiàn)過(guò)，如果有，那可能提示這段序列的來(lái)源。通過(guò)通用的序列檢索方法，研究者發(fā)現(xiàn)這段序列的互補(bǔ)匹配序列巧合地出現(xiàn)在了莫德納公司2016年申請(qǐng)的人工合成序列專(zhuān)利中，匹配長(zhǎng)度從12延長(zhǎng)到19個(gè)。與此同時(shí)，這段序列又比較少見(jiàn)，只在一些細(xì)菌的基因組中存在，而在其他物種中極少出現(xiàn)，尤其蝙蝠等可能的宿主動(dòng)物中完全沒(méi)有。

 

綜上，這段序列牽出了至少3個(gè)巧合：

§  序列恰巧出現(xiàn)在新冠病毒的關(guān)鍵位置、發(fā)揮關(guān)鍵作用；

§  序列恰巧出現(xiàn)在美國(guó)莫德納公司（而不是其他公司）的專(zhuān)利中；

§  序列又恰巧在絕大多數(shù)物種中都沒(méi)有。

 

論文第一作者美國(guó)俄勒岡大學(xué)學(xué)者巴拉·安巴蒂近日接受《中國(guó)日?qǐng)?bào)》采訪時(shí)表示：這篇文章經(jīng)過(guò)了同行評(píng)議，發(fā)表是為了激發(fā)討論。團(tuán)隊(duì)更關(guān)心能不能通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明病毒序列與人工設(shè)計(jì)序列重組是可行的。

 

聽(tīng)聽(tīng)專(zhuān)家怎么說(shuō)

 

帶著這篇論文，科技日?qǐng)?bào)記者獨(dú)家采訪了一位分子病毒學(xué)專(zhuān)家，請(qǐng)他答疑釋惑。

 

論文研究者發(fā)現(xiàn)新冠病毒存在與蝙蝠冠狀病毒不同的12個(gè)核苷酸長(zhǎng)度的插入片段，為什么值得關(guān)注？

 

“論文中提到的兩個(gè)病毒的核酸序列存在1100多個(gè)核苷酸不同，它們是均勻分布在30000多個(gè)核苷酸中的。”該專(zhuān)家解釋?zhuān)碚撋现v，連續(xù)變異越長(zhǎng)越少，序列比對(duì)也證明了這一點(diǎn)。也就是說(shuō)，單個(gè)變異最多，兩個(gè)連在一起的變異便少了，三個(gè)連在一起的就更少了，超過(guò)三個(gè)的幾乎沒(méi)有。因此連續(xù)的12個(gè)變異確實(shí)非常出乎意料。

 

僅有19個(gè)核苷酸相同，相較于基因組數(shù)萬(wàn)、數(shù)億的體量是不是微不足道？

 

“這19個(gè)核苷酸是連續(xù)的，連續(xù)相同是具有高度特異性的。”專(zhuān)家解釋?zhuān)B續(xù)的長(zhǎng)度每增加一個(gè)核苷酸，匹配的幾率就會(huì)指數(shù)倍下降。19個(gè)連續(xù)的核苷酸，理論上說(shuō)只有4（核苷酸有4種）的19次方分之一的概率能找到完全一樣的序列。一個(gè)人工合成的長(zhǎng)達(dá)19個(gè)堿基的特異序列，出現(xiàn)在一個(gè)病毒基因組的關(guān)鍵位點(diǎn)并發(fā)生非常關(guān)鍵的作用，這種巧合實(shí)在罕見(jiàn)，且難以理解。

 

這19個(gè)核苷酸是不是新冠病毒的關(guān)鍵序列？

 

“其所在的位置非常關(guān)鍵，功能也十分關(guān)鍵。”該專(zhuān)家說(shuō)，這也是科學(xué)界公認(rèn)的重要位點(diǎn)，新冠病毒為什么這么厲害，與這個(gè)位點(diǎn)有著直接的關(guān)系。

 

新冠病毒是由該企業(yè)制造的嗎？

 

從專(zhuān)利來(lái)看，序列設(shè)計(jì)是為了修復(fù)腫瘤中的錯(cuò)配，因?yàn)槟[瘤擴(kuò)增過(guò)程中，如果錯(cuò)配加重，其惡化的速度和程度將更快，修復(fù)錯(cuò)配將有助于腫瘤治療。至于這段序列是如何準(zhǔn)確、高效進(jìn)入到新冠病毒基因組的關(guān)鍵位點(diǎn)中，目前的判斷大多仍處于猜測(cè)階段。是純屬巧合還是有意為之，需要更深入廣泛地調(diào)查和證明。

 

 科技日?qǐng)?bào)記者 張佳星  來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)