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网络日志正文
瑞士团队人工合成出活的新冠病毒 2020-02-24 10:08:11

人类首次,瑞士团队人工合成出活的新冠病毒

来源:澎湃新闻

近日,瑞士一个科研团队在已知新冠病毒基因序列的基础上,通过反向遗传学手段在酵母菌中快速构建出了活的新冠病毒。该技术能高效合成新冠病毒,尤其在新暴发病毒尚未被成功分离出之前,可以帮助科学家尽快向卫生部门和实验室提供传染性病毒毒株,且该替代方案更为高效、安全。

以上成果披露自预印本网站BioRxiv于当地时间2月21日发表了一篇名为“Rapid reconstruction of SARS-CoV-2 using a synthetic genomics platform”的论文。该尚未经同行审议。研究团队首次在试验中,利用合成基因组学平台快速重建了新冠病毒。

值得注意的是,这是一项根据已知病毒基因组进行病毒重建的基础研究工作,该成果与此前的谣言之一“新冠病毒是人工合成的” 无关,本研究中实验室中构建的新冠病毒是在疫情暴发后,根据已经公布的病毒基因组序列进行的病毒重建研究。

该项研究的作者大多来自瑞士伯尔尼大学的科学家,他们联合德国、俄罗斯多所科研院校与相关卫生机构共同完成了上述成果。

研究团队认为,利用已知的病毒基因组序列,通过反向遗传学手段快速构建出了新冠病毒,可以成为向卫生部门和实验室提供传染性病毒毒株的替代方法,还可以对单个基因进行遗传修饰和功能表征,从而争取时间对疫情暴发做出快速反应。

论文中提到,反向遗传学被认为是一种不可或缺的工具,它彻底改变了我们对病毒发病机制和疫苗开发的认识。大型的RNA病毒基因组,如冠状病毒基因组,由于基因组较大且不稳定,很难在大肠杆菌宿主中克隆和操作。研究团队此次报道了一个基于酵母的合成基因组学平台,用于多种RNA病毒的基因重建,包括冠状病毒科、黄病毒科和副粘病毒科的成员。

研究人员可利用病毒分离物、克隆病毒DNA、临床样本或合成DNA生成病毒亚基因组片段,然后使用转化偶联重组技术 (TAR)克隆技术将基因组维持为酵母人工染色体(YAC),从而在酿酒酵母中实现一步重组。T7-RNA聚合酶被用于产生病毒RNA,进而可以产生活病毒。

研究团队首先在其他RNA病毒(如鼠肝炎病毒MHV)中检验了这一平台的准确度,团队测试了鼠肝炎病毒A59株中含有绿色荧光蛋白(MHV GFP)的基因克隆能力,结果表明测试的克隆中正确组装了MHV基因组的YAC占90%,这表明病毒在酵母中的组装效率很高。

也正是利用该平台,研究人员在拿到合成DNA片段后一周内,对新冠病毒进行了工程改造和复活。

病毒cDNA克隆及重组SARS-CoV-2和SARS-CoV-2-gfp的重建

具体来看,研究团队将病毒基因组分成12个片段,大小在0.5kbp-3.4kbp。同时,为了便于血清学诊断和在细胞培养时追踪,研究团队将合成新冠病毒设计成可以表达GFP(绿色荧光蛋白)。因此,研究团队又将片段11分成3个包含GFP序列的子片段,GFP序列被插入ORF7a(开放阅读框,ORF)中从而在总计有14个片段。

研究团队让试剂公司化学合成上述14个DNA片段,1月14日下订单,2月4日拿到其中的12个片段。片段5和7在大肠杆菌中的克隆出现一些问题未能完成。不过,研究团队恰好同时获得了慕尼黑一位患者的新冠病毒样本(SARS-CoV-2/München1.1/2020/929),他们决定利用RT-PCR扩增获得片段5和片段7。

利用TAR克隆,对于所有6种新冠病毒构建体,研究人员都获得了正确组装的分子克隆。随后,利用转化偶联重组技术 (TAR),用酵母菌的同源重组系统依据末端重复的序列,将这些DNA序列拼到一起。获得完整的病毒序列后,用T7 RNA聚合酶将这一DNA序列转录为病毒RNA,将该RNA用电穿孔技术导入到VeroE6(猴肾细胞)中,使得细胞被感染,培养这些细胞的上清液(含释放出的病毒颗粒)注入到别的培养基中,可以感染别的细胞。

研究团队进而表示,“我们能在获取病毒的合成DNA片段后仅一周的时间内,对最近流行的新冠病毒的化学合成克隆进行工程改造和复活。”病毒的重组有很高的效率和准确度,通常情况下,超过90%的克隆是正确的。

值得注意的是,作者们指出,尽管此前在酵母中进行同源重组已被用于很多分子病毒的克隆,但这一研究在对通过这种方法快速生成大型RNA病毒的全长cDNA的可行性进行了全面评估,尤其是这种大型RNA病毒在大肠杆菌中无法被稳定克隆。

利用合成基因组学平台克隆RNA病毒基因组

值得注意的是,除新冠病毒外,研究团队还报道了利用该技术合成构建MHV(鼠肝炎病毒,一种冠状病毒)和MERS-Cov等,HCov-229E和Zika病毒的构建仍在实验进行中。

——————————————————————————————————

科学技术是双刃剑, 石正丽挂名的美国实验室是把两种病毒组合成新的可以致病的病毒。石正丽挂名第十四的论文玩的是ACE2受体,等同于一个魔鬼通道,打开了蝙蝠病毒走向人类的大门。 2015年之后,美国的实验室至少又发表了两片病毒制造的论文,没有石正丽参加。  瑞士则是把已知的病毒工厂化生产。 这对人类的未来究竟意味着什么?

————————

瑞士有两个P4实验室, 台湾有两个P4实验室,其中一个是国防部的生物武器开发实验室, 英国有8个,美国有15个。 中国只有半个P4实验室,严重落后。


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文章评论
作者:香椿树1 回复 我叫小龙鱼 留言时间:2020-02-24 17:52:10

攻城略地的战争模式早已经是过去式了。 侵略战争都是为解决经济问题的赌博或者投资。 有病毒可用为啥要动枪炮?

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作者:香椿树1 回复 我叫小龙鱼 留言时间:2020-02-24 17:49:35

病毒类似蛋白质颗粒吧。 液氮中保存, 只要感染了四条腿或者两条腿的载体就能传播。 我觉得很容易。

你说的不容易可能是说像炸弹一样覆盖一座城市, 那的确不容易。但是, 你说的都是杀人战场上的武器应用。 经济博弈战场上不那么玩。 在你没有病毒的时候就开始造谣说你有病毒, 或者弄个无所谓的病毒给你, 然后造谣吹哨,说SARS病毒入侵了, 你把哨兵排出去,查的结果还不是平安无事吗。 然后再把真病毒放出去, 整个政府信誉就垮掉了, 还怎么对抗真病毒。 执行能力强的政府经济停摆两个月GDP下降20%,那还不垮台吗。

并且病毒释放毫无风险, 根本抓不到,抓到了也没法定罪, 不就一个普通患者吗, 抗体多一点,人家不死你有什么办法。

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作者:香椿树1 回复 水蛇 留言时间:2020-02-24 17:42:22

【病毒有无数种。能感染动物的病毒,未必都能感染到人类。这种只感染动物不感染人类的病毒,怎么合成后就“相当容易感染人类”了?】

您老把2015年的石正丽挂名的论文错略看一下主要贡献。 把不传染人的病毒基因与传染人但是不治病的病毒重新嫁接就造出了即传染人,又致病的基因了。

所以基因改造不是瞎改。

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作者:我叫小龙鱼 回复 香椿树1 留言时间:2020-02-24 15:52:22

【 制造武器的成功率相当高。】

恰恰相反, 制造武器的成功率相当低。

保存病毒需要温度和湿度。

所以,制造病毒炸弹不会比制造氢弹更容易。

病毒存活的的时间只有数天,最多数十天。

所以,想用病毒炸弹,基本上就是现做现用。无法仓储库存。

鉴于病毒怕热,还要冷藏保存。

连轰炸机上都要装冰箱。

你自己去考虑实战条件吧。

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作者:我叫小龙鱼 回复 香椿树1 留言时间:2020-02-24 15:48:28

【 我不知道这个人工合成的病毒是否还有人工编辑的痕迹, 也就是说这个病毒是不是与天然病毒完全相同。】

说不定,整个合成的过程就是编辑的过程。

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作者:水蛇 回复 香椿树1 留言时间:2020-02-24 14:21:41

【美国北卡制造的病毒就是把已知的SARS病毒致病基因与已知的ACE2受体基因组合,】

瑞士搞的是反向遗传。

与你说的是两回事。

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作者:水蛇 回复 香椿树1 留言时间:2020-02-24 14:16:34

【合成病毒感染人类相当容易,也不需要宿主。】

这话说的太大。

病毒有无数种。能感染动物的病毒,未必都能感染到人类。这种只感染动物不感染人类的病毒,怎么合成后就“相当容易感染人类”了?

【美国北卡制造的病毒就是把已知的SARS病毒致病基因与已知的ACE2受体基因组合】

你说的这就属于编辑、改造。

而瑞士搞的是:“基于酵母的合成基因组学平台,用于多种RNA病毒的基因重建,包括冠状病毒科、黄病毒科和副粘病毒科的成员”等等等等,这是一个碱基一个碱基合成的。

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作者:水蛇 回复 香椿树1 留言时间:2020-02-24 13:40:28

我认为你把合成与编辑(改造)混淆了。

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作者:香椿树1 回复 水蛇 留言时间:2020-02-24 13:33:49

合成病毒感染人类相当容易,也不需要宿主。美国北卡制造的病毒就是把已知的SARS病毒致病基因与已知的ACE2受体基因组合,相当是给病毒安装了导弹导引头。 这件事不难做, 制造武器的成功率相当高。 比如这个新冠状病毒,其受体部分就相当适合做导引头, 而携带不同的杀伤弹药,想想太可怕。

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作者:香椿树1 回复 我叫小龙鱼 留言时间:2020-02-24 13:32:27

疫苗研究确实需要病毒活体, 一般经过多次进化降毒,然后灭活注入集体产生无毒的蛋白质外壳。 但是, 人工制造病毒乃是相当可怕的工具。 我不知道这个人工合成的病毒是否还有人工编辑的痕迹, 也就是说这个病毒是不是与天然病毒完全相同。

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作者:水蛇 回复 水蛇 留言时间:2020-02-24 13:27:26

【新西兰获得的新冠病毒毒株,据说就是合成的。】

现在报道瑞士率先合成。我估计新西兰可能属于基因改造。

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作者:水蛇 回复 我叫小龙鱼 留言时间:2020-02-24 12:09:18

【人工合成病毒听起来很可怕】

合成出的新病毒,未必可以感染到人类。通过宿主,也需要时间。

而且若为人工合成,应该同时研制出疫苗。不然太危险。

新西兰获得的新冠病毒毒株,据说就是合成的。

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作者:我叫小龙鱼 留言时间:2020-02-24 12:01:16

人工合成病毒听起来很可怕。

其实,跟造防弹衣的工厂拿子弹射防弹衣做试验一样,是为了生产疫苗而必须进行的一项任务。

抗蛇毒血清也必须要先有蛇毒才可以生产。

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