冠状病毒中看似“破碎”的基因可能对病毒存活至关重要

研究人员发现，像SARS-CoV-2这样的冠状病毒含有对病毒存活似乎很重要的基因，尽管它们不产生工作蛋白。他们研究这些神秘基因如何进化的工作可以帮助预测哪些变异可能更危险。

　　

病毒是卑劣的感染机器。它们的基因组很小，通常只有少数几个绝对必要的基因，而且它们以极快的速度减少额外的基因组重量。

冠状病毒，包括SARS-CoV-2（导致COVID-19的病毒），乍一看似乎是个例外。除了通常的最小病毒集外，它们还有一些额外的“附属”基因，科学家们不知道它们中的大多数是做什么的。科学家们相信这些额外的基因一定起到了重要的作用，否则它们会随着病毒的进化而迅速消失。

现在，犹他大学健康研究人员发现，尽管这些病毒基因不产生工作蛋白，但其中一些病毒基因仍然存在，而工作蛋白是绝大多数基因的功能。他们研究这些神秘基因如何以及为什么进化的工作可以帮助研究人员更好地预测哪些病毒变体可能更危险。

“病毒通常不会以某种方式保留对病毒没有价值的基因，”犹他大学斯宾塞·福克斯·埃克尔斯医学院人类遗传学博士后研究员、该研究的第一作者斯蒂芬·戈德斯坦博士说。“那么，决定病毒基因是留下来还是被踢出去的进化压力是什么？”

为了帮助理解这些额外的病毒基因，戈尔茨坦观察了一种小鼠冠状病毒中辅助基因的实时进化。他惊讶地发现，其中一个基因在病毒的基因组中保留了许多代，即使它不再产生蛋白质。

类似的事情似乎也发生在SARS-CoV-2本身。在大多数病毒株中发现了一种名为ORF8的基因，尽管在某些谱系中，它产生的蛋白质很小，可能没有功能。

研究人员怀疑，这些看似断裂的基因可能在重要方面帮助控制其他病毒基因的活性。当老鼠病毒失去一个不同的附属基因时，其他基因的活性发生了变化。该团队目前正在研究第一个附属基因的结构，以弄清楚它是否以及如何调节其他基因的活性。

戈尔茨坦说，这些发现强调了在试图了解哪些病毒变体可能是最危险的时候，超越基因产生的蛋白质的重要性。“随着时间的推移，基因序列本身的功能——不仅仅是蛋白质的功能——可能会影响病毒的适应性和传播，”他说。“表面之下还有另一种进化，我们对此知之甚少。”