冠狀，指病毒的獨(dú)特形狀，作為一種大型病毒家族，冠狀病毒常見于哺乳類和鳥類中。
與動(dòng)植物基因組相比，2019新型冠狀病毒（2019-nCoV）基因組實(shí)在太簡(jiǎn)約，但并不簡(jiǎn)單。那么，2019-nCoV基因組中的這幾個(gè)基因又是怎樣“朋比為奸”的？
2019-nCoV基因組簡(jiǎn)約但并不簡(jiǎn)單
根據(jù)NCBI數(shù)據(jù)庫中，2019-nCoV的NC_045512.2版本，2019新型冠狀病毒的基因組序列是具有29903bp的單鏈RNA（ss-RNA）。這么少的遺傳信息物質(zhì)，卻擁有10個(gè)基因，并經(jīng)濟(jì)高效地編碼了這10個(gè)蛋白，而在許多高等生物中一個(gè)長(zhǎng)點(diǎn)的基因就可以是30Kbp以上，可見這個(gè)病毒RNA基因組的簡(jiǎn)約。我們?nèi)祟悡碛?0億個(gè)堿基對(duì)、2萬多個(gè)基因，但在2019-nCoV用不到人類萬分之一的堿基序列、二千分之一的基因的攻擊下，我們卻節(jié)節(jié)潰敗，這就是它的不簡(jiǎn)單。
在2019-nCoV基因組中，最長(zhǎng)基因編碼4405個(gè)氨基酸，這個(gè)蛋白是非結(jié)構(gòu)性多蛋白，包括多個(gè)復(fù)制酶功能域。復(fù)制酶是一種依賴于RNA的RNA聚合酶，RNA聚合酶是RNA生成的催化劑。由于2019-nCoV不存在RNA病毒復(fù)制所需的RNA聚合酶，只有進(jìn)入宿主細(xì)胞后，直接以病毒基因組RNA為翻譯模板，表達(dá)出病毒RNA聚合酶。進(jìn)而是應(yīng)用這個(gè)酶完成負(fù)鏈亞基因組RNA的轉(zhuǎn)錄合成、各種結(jié)構(gòu)蛋白mRNA的合成，從而進(jìn)行病毒基因組RNA的復(fù)制。
冠狀病毒感染會(huì)重新排列宿主細(xì)胞膜，以組裝復(fù)制/轉(zhuǎn)錄復(fù)合體，在其中發(fā)生病毒基因組的復(fù)制和病毒mRNA的轉(zhuǎn)錄。在之前的基因組研究中，報(bào)告過已知nsp3和nsp4的共存會(huì)引起膜重排，但尚不清楚這兩種蛋白相互作用的潛在機(jī)制。通過使用SARS-CoV的感染性cDNA克隆和復(fù)制子系統(tǒng)，nsp3-nsp4相互作用的喪失消除了病毒復(fù)制。所以如果能改變這個(gè)基因的復(fù)制酶功能域，或許可以揭示治療乙型冠狀病毒感染的抗病毒靶標(biāo)。
2019-nCoV里的“護(hù)衛(wèi)”“沖鋒兵”“運(yùn)輸兵”
在冠狀病毒基因組中，有三個(gè)基因是該病毒的“護(hù)衛(wèi)”“沖鋒兵”以及“運(yùn)輸兵”。
第一個(gè)S基因，編碼刺突糖蛋白，這是用于包病毒的外殼的蛋白。第二個(gè)M基因，編碼膜糖蛋白，負(fù)責(zé)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸、新生病毒出芽釋放與病毒外包膜的形成。另外E基因，是很短的編碼75個(gè)氨基酸的小包膜糖蛋白，可以與包膜結(jié)合的蛋白。這三個(gè)家伙就形成了病毒蛋白的脂肪膜，把這個(gè)病毒“老大”（30K的單鏈RNA）給包起來。其實(shí)單鏈的RNA是十分不穩(wěn)定，且容易變異，而且由于人體有大量的RNA酶會(huì)迅速消滅RNA，它只有在蛋白外殼的保護(hù)和引導(dǎo)下，才能進(jìn)入人體“撒野”。
此外，該基因組中，如ORF3a和近緣病毒不同株系比對(duì)顯得更“積極”，相似度為75%—91%，應(yīng)該是冠狀病毒變異的先驅(qū)基因，但功能不太明確；ORF7a是一個(gè)單次穿膜蛋白，和最近緣病毒的同源基因相似度較高，在84%以上，這個(gè)基因可能是冠狀病毒的基本功能基因，從而序列較保守；ORF8是一個(gè)很詭異的基因，功能不太明確，但蛋白序列變異大，可能受自然選擇壓力較小，要不然變異率不會(huì)這么高；ORF10是一個(gè)核衣殼磷蛋白，該蛋白將病毒基因組包裝到螺旋核糖核衣殼（RNP）中，并在病毒自組裝過程中起基本作用。它是一種具有多種活性的蛋白質(zhì)，與近緣病毒的同源基因相似度高達(dá)90%，這可能是因?yàn)樵摶蜇?fù)責(zé)著病毒基因組包裝的看家功能。
2019-nCoV與最近緣病毒的全基因組相似覆蓋度為88%，相似度為82%。由于病毒沒有化石，很難從基因組分化的角度判斷不同病毒世代變異率。因而，2019-nCoV和地球的許多病毒一樣，長(zhǎng)期在人類周圍，人類永遠(yuǎn)無法真正意義地“消滅”它們，只能驅(qū)離這10個(gè)基因早點(diǎn)遠(yuǎn)離我們的基因，從而避免它們進(jìn)入人體當(dāng)起“統(tǒng)治者”，指導(dǎo)里面2萬多個(gè)基因里的部分“叛變者”的產(chǎn)物為它服務(wù)。
�。ㄗ髡邚埛e森 系福建農(nóng)林大學(xué)海峽聯(lián)合研究院基因組中心常務(wù)副主任、教授）
