对李兰娟论文再思考：测序获得的突变真的就是

作者：王韵壹、李英、熊慧卿

对李兰娟论文再思考：测序获得的突变真的就是新冠病毒的突变吗？

2020-04-23 10:34 来源:生命科学前沿

原标题：对李兰娟论文再思考：测序获得的突变真的就是新冠病毒的突变吗？

撰文：常熟理工李杰转载留言即可

2020年4月19日，以传染病诊治国家重点实验室为第一单位，李兰娟院士等为通讯作者的文章“Patient-derived mutations impact pathogenicity of SARS-CoV-2”（患者源性突变影响SARS-CoV-2的致病性）在线发表在预印本平台medRxiv上。

几乎所有的新闻媒体都报道了该重要发现（见本公众号昨日报道），即找到了新冠病毒19个致病性新突变，这些突变会对新冠病毒造成巨大影响。

然而我们却发现该文实际是在实验室环境下分离培养的病毒中发现的突变，并不是在真实自然条件下发现的突变！

也就是说媒体报道的新冠病毒19个致病性新突变并不全是在真实病人身上发现的！真实病人身体上中新冠病毒发生了什么样的突变，文章中并未说明。

什么是病毒突变？什么是基因测序？实验室培养的病毒后代和病人身体中病毒后代会有差异嘛？下面我们对以上问题作一个详细的介绍。

问题1 什么是突变？

在生物学中，突变（mutation）是指生物体（包括病毒在内）核苷酸序列的改变。这些改变一般包括单个碱基变化的碱基替换、单个或多个碱基的插入、缺失或重复引起的序列的改变。下图示例中，ATG代表起始密码子，突变发生在第16位碱基上。

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问题2 什么是基因重组?

基因重组一般是指一个基因的序列是由两个或两个以上的亲本序列组合起来的。基因重组是遗传的基本现象，病毒、原核生物和真核生物都存在基因重组现象。从广义上讲，任何造成基因型变化的基因交流过程，都叫做基因重组。下面示例中，HNGS101就是由J-1和Md5重组形成的。

基因重组在原理上不同于突变，但最终都改变了基因序列。突变像是“随风潜入夜，润物细无声”，而基因重组更像是“乌云压城城欲摧,山雨欲来风满楼”。

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问题3 直接对采样拭子进行测序与分离病毒后测序有什么区别？

我们先来回顾一下最早期对新冠病毒基因组报道的几篇文章，可以发现他们都是采用了直接对样品提取RNA进行测序。以中国科学院武汉病毒研究所研究员石正丽等发表在Nature上的“A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin”文章为例，他们采用基于二代测序的宏基因组学方法对采集自支气管肺泡灌洗液(BALF)中的样本(WIV04)进行分析，通过短序列组装和靶向PCR的方法，最终获得了一条具有29891个碱基的冠状病毒基因组。而李兰娟院士他们的这篇文章，是将从病人身上获取的样品，经过处理后加入Vero-E6细胞中进行培养直至发生明显的细胞病变效应，这一过程大约进行4到5天，才能分离到病毒，然后对分离到的病毒进行测序，获得病毒的基因组。

从示意图可以看出，两种方法的测序对象其实并不相同。前者是对病人样品中的病毒进行测序，后者是对细胞培养后的病毒进行测序。前者研究的是老祖宗，后者研究的是子孙后代。

对李兰娟论文再思考：测序获得的突变真的就是

最后重点来了：直接采样测序与分离病毒再测序找出的突变会有差异吗？

答案是肯定的。病毒在Vero-E6细胞培养4-5天，病毒实际上可能增殖了好几代，在这个过程中是可能产生新的突变的，而这些新产生的突变其实并没有在真实世界的病毒中存在，只是在实验室存在。

我们以猪急性腹泻综合征冠状病毒在实验室培养条件下发生的突变情况为例进行说明。下图中的GDS04的基因组是通过直接宏基因组测序获得的，其他三个基因组是在实验室培养一定代次后测序获得的。我们可以看到培养的代次越多，相应产生的突变也就越多。