Indisk pangolin, Manis crassicaudata. (Vicky_Chauhan/Getty Images) Pangoliner , ikke slanger , kan være det manglende led til transmission af det nye coronavirus fra flagermus til mennesker.
Siden dets første udbrud på Huanan Seafood Wholesale Market i Wuhan, Kina, i slutningen af 2019, COVID-19 har siden inficeret mere end en million mennesker over hele kloden. For at forstå og kontrollere overførslen af COVID-19, ræser forskere for at studere coronavirus, der forårsager sygdommen: SARS-CoV-2 , tidligere navngivet 2019-nCoV.
SARS-CoV-2 er zoonotisk, hvilket betyder, at virus opstod i dyr og sprang til mennesker. En kritisk udfordring er at afgøre, hvilket dyr der har overført virussen til mennesker.
Vi er et team af bioinformatikere, og vi føler, at det er vores ansvar over for det globale samfund at undersøge oprindelsen af denne virus.
Baseret på forskningen i vores laboratorium , vi tror, at pangoliner , i modsætning til slanger , kan have fungeret som værter, der overførte coronavirus til mennesker og forårsagede den igangværende COVID-19 pandemi . Pangolinen, også kendt som en skællende myresluger, er det eneste kendte pattedyr med skæl og findes i Asien og Afrika.
Mysteriet om zoonotisk transmission
Siden januar 2020 er den nuværende konsensus blandt det videnskabelige samfund det SARS-CoV-2 stammer fra hesteskoflagermus ; Det er dog usandsynligt, at flagermus direkte gav virussen til mennesker baseret på, hvad der er kendt om overførsel af tidligere zoonotiske coronavirus.
I stedet havde videnskabsmænd mistanke om, at flagermus-coronavirus inficerede et andet dyr, en 'mellemvært', som efterfølgende overførte virussen til mennesker.
For eksempel er SARS-CoV, som er den coronavirus, der forårsagede den alvorlige akutte respiratoriske syndrom (SARS) pandemi i 2003, en nær slægtning til SARS-CoV-2. Det viste sig også at være blevet overført fra flagermus til en mellemvært – den maskerede palmecivet – som efterfølgende inficerede mennesker.
Tilsvarende MERS-CoV, den coronavirus, der forårsagede Mellemøstens respiratoriske syndrom (MERS) i 2012, sprang fra flagermus til en anden mellemvært, dromedarkamelen før man inficerer mennesker.
Identiteten af den mellemliggende vært for SARS-CoV-2 er derfor et mysterium, som mange forskere håber at løse, da det er meget nyttigt at kende den mellemliggende vært for at forhindre yderligere spredning af epidemi .
An tidlig undersøgelse hævdede, at slanger såsom den kinesiske krait og den kinesiske kobra var sandsynligvis de mellemliggende værter for SARS-CoV-2. Alligevel denne konklusion vakte hurtigt skepsis , dels fordi der ikke eksisterer noget tidligere bevis på, at coronavirus kan springe fra et koldblodet dyr, såsom slanger, til mennesker.
Slanger gør usandsynlig vært
Den tidlige påstand om, at slanger overførte SARS-CoV-2, var baseret på en analyse af virusets genetiske sekvens. For begge vira og dyreceller for at fungere, skal genetiske sekvenser (RNA eller DNA) omsættes til proteiner, som derefter udfører mange opgaver for virussen og cellen.
Disse proteiner eksisterer som koblede kæder af enkelte aminosyrer; hver aminosyre i et protein kodes af en gruppe på tre nukleotider, også kendt som et kodon, i den genetiske sekvens.
Da der er 64 mulige forskellige kodoner, men kun 20 aminosyrer, kan flere kodoner svare til den samme aminosyre; forskellige organismer vil have forskellig præference for, hvilket kodon der bruges til en given aminosyre.
Den tidlige undersøgelse antog, at for at coronavirus effektivt kunne vokse inde i en dyrecelle, skulle codonbrugspræferencerne for coronavirus matche værtscellens.
Forskerne sammenlignede kodonbrugen i SARS-CoV-2-virussen med den for cellerne i otte dyr på Wuhan Huanan Seafood Wholesale Market. Denne undersøgelse viste, at slangerne deler det mest lignende kodonbrugsmønster som SARS-CoV-2 og erklærede derved, at slanger var de mest sandsynlige mellemværter.
Deres centrale hypotese om, at coronavirus og deres dyreværter deler lignende kodonbrug, blev dog aldrig verificeret. Vores team ved University of Michigan granskede denne hypotese og udførte en mere systematisk analyse, som vi publicerede i en nylig opfølgende undersøgelse .
Vi sammenlignede kodonanvendelsen af tre coronavirus (SARS-CoV-2, SARS-CoV og MERS-CoV) med mere end 10.000 forskellige slags dyr.
Til vores overraskelse fandt vi ud af, at kodonbrugen af en coronavirus ikke bestemmes af dens værter. For eksempel er kodonbrugen af SARS-CoV og MERS-CoV meget tættere på frøer og slanger end på deres rigtige dyreværter (henholdsvis civeter og kameler).
Dette viser, at det ikke er muligt kun at bruge kodonbrug i dyreceller til at udlede værterne for coronavirus, hvilket tyder på, at den tidlige påstand om slangebåren transmission af SARS-CoV-2 sandsynligvis er forkert.
At opdage pangolinen som et sandsynligt manglende led
Vores opfølgende undersøgelse fandt også, at den genetiske sekvens af en coronavirus, opdaget i lungeprøver af malaysiske pangoliner , var meget lig SARS-CoV-2. De to vira delte 91 procent af deres genetiske sekvens.
Der er en særlig stærk lighed mellem spidsproteinerne i disse to vira. Spikeproteinet, som er på overfladen af en coronavirus, bruges af virussen til at komme ind i en dyrecelle.
Flagermus-coronavirus, som var stamfader til SARS-CoV-2 , har 19 aminosyrer på spidsproteinet, der er forskellige fra SARS-CoV-2; pangolin-coronaviruset har kun fem aminosyrer, der er forskellige fra SARS-CoV-2.
I mellemtiden flere andre forskningsgrupper har fundet yderligere eksperimentelle beviser for, at pangoliner er inficeret med coronavirusmeget lig SARS-CoV-2.
Mens pangoliner nu er vores topmistænkte som mellemvært, konkluderer vores undersøgelse det andre potentielle mellemværter bør stadig overvejes .
En coronavirus kan bruge mere end én slags dyr til at inficere mennesker: Mens civets f.eks. er bedst kendt for at overføre SARS, kan andre dyr som f.eks. Mårhunde og ildergrævlinger er også i stand til at bære SARS .
Tilsvarende katte og ildere kan også være inficeret med SARS-CoV-2; det er stadig uvist, om mennesker kan blive inficeret af coronavirus, der findes i disse dyr.
[ Du skal forstå coronavirus-pandemien, og vi kan hjælpe. Læs Samtalens nyhedsbrev .] 
Yang Zhang , professor i beregningsmedicin og bioinformatik, University of Michigan ; Chengxin Zhang , ph.d.-kandidat i bioinformatik, University of Michigan , og Wei Zheng , postdoktor i beregningsmedicin og bioinformatik, University of Michigan .
Denne artikel er genudgivet fra Samtalen under en Creative Commons-licens. Læs original artikel .