疯狂至极!又一团队成功合成新冠病毒,或改造出大量病毒活体

根据世界卫生组织发布的数据,新冠肺炎疫情已扩散至200个国家和地区,全球确诊病例累计超过100万例,死亡5万余例。这些数字每天都会更新,而且预计还会进一步增加。但是,

对于全球能快速的合成及改造病毒的能力,不是很清楚。

2020年4月4日,德克萨斯大学医学院师培勇等团队在Cell Host & Microbe在线发表题为“An infectious cDNA clone of SARS-CoV-2”的研究论文,该研究报告了SARS-CoV-2的反向遗传合成策略。将跨越SARS-CoV-2基因组的七个cDNA片段组装成一个全基因组cDNA。在体外将cDNA转录成为有感染性的病毒RNA,通过电穿孔将RNA导入后,进入细胞后具有高度感染性,产生2.9×10^6 PFU / ml病毒体。

与临床分离株相比,克隆来源的SARS-CoV-2(icSARS-CoV 2)表现出相似的噬菌斑形态,病毒RNA谱和复制动力学。此外,icSARS-CoV-2保留了工程分子标记,并且未获得其他突变。通过将这种报告基因导入病毒基因组的OFR7中,可以生成稳定的mNeonGreen SARS-CoV-2(icSARS-CoV-2-mNG)。icSARSCoV-2-mNG已成功用于评估干扰素的抗病毒活性。总的来说,这项研究开发的新系统,突破了病毒来源的限制,能够在短时间内(一周)大量生产或改造活性病毒,以用于疾病诊断、动物模型建立、中间宿主确认、疫苗研发等研究。

另外,2020年2月21日,瑞士

伯尔尼大学Jorerg JoresVolker Thiel团队曾在生物预印本网站BioRxiv上发表了题为:Rapid reconstruction of SARS-CoV-2 using a synthetic genomics platform的研究论文。该研究展示了基于酵母的合成基因组学平台的完整功能,能够在合成基因片段后一周内,对新型冠状病毒(SARS-CoV-2)进行工程改造和复活。无需从病人体内分离病毒,直接使用酵母快速生产出大量有活性的新型冠状病毒(SARS-CoV-2),这一技术可对突然爆发的病毒疫情快速做出反应,可以在爆发期间实时生成不断发展的RNA病毒变体并对其功能进行表征,大大减少因病毒变异给研究带来的带来的困难

疯狂至极!又一团队成功合成新冠病毒,或改造出大量病毒活体

疯狂至极!又一团队成功合成新冠病毒,或改造出大量病毒活体

由于新病例的迅速增加,2019年冠状病毒病(COVID-19)很快引起了全球关注。新型冠状病毒感染被认为是从动物传播的,病原体被鉴定为SARS-CoV-2。到2020年1月,怀疑最初受感染的患者是通过人与人之间的传播感染了该病毒。自2020年1月以来,该病毒已迅速传播到中国大部分地区和其他国家。截至2020年4月4日,全球确诊病例累计超过100万例,死亡5万余例。这些数字每天都会更新,而且预计还会进一步增加。

疯狂至极!又一团队成功合成新冠病毒,或改造出大量病毒活体

全长SARS-CoV-2感染cDNA克隆的装配


冠状病毒(CoVs)是迄今为止被鉴定出的最大的RNA病毒,冠状病毒科分为4个属,分别为α,β,δ和γ冠状病毒,而β冠状病毒又分为A,B ,C和D谱系。可以感染人类的七种冠状病毒(HCoV)包括α冠状病毒中的HCoV-229E和HCoV-NL63,β冠状病毒谱系A中的HCoV-OC43和HCoV-HKU1,β-冠状病毒谱系B中的SARS-CoV和SARS-CoV-2;β-冠状病毒谱系C中的MERS-CoV

瑞士伯尔尼大学Jorerg JoresVolker Thiel团队在生物预印本网站BioRxiv上发表了题为:Rapid reconstruction of SARS-CoV-2 using a synthetic genomics platform 的研究论文。该研究展示了基于酵母的合成基因组学平台的完整功能,能够在合成基因片段后一周内,对新型冠状病毒(SARS-CoV-2)进行工程改造和复活。无需从病人体内分离病毒,直接使用酵母快速生产出大量有活性的新型冠状病毒

(SARS-CoV-2),这一技术可对突然爆发的病毒疫情快速做出反应,可以在爆发期间实时生成不断发展的RNA病毒变体并对其功能进行表征,大大减少因病毒变异给研究带来的带来的困难。但是,其活性及是否有其他方法在体外快速合成新冠病毒,不是很清楚。

该研究报告了SARS-CoV-2的反向遗传合成策略。将跨越SARS-CoV-2基因组的七个cDNA片段组装成一个全基因组cDNA。在体外将cDNA转录成为有感染性的病毒RNA,通过电穿孔将RNA导入后,进入细胞后具有高度感染性,产生2.9×10^6 PFU / ml病毒体。

mNeonGreen病毒的稳定性和应用

与临床分离株相比,克隆来源的SARS-CoV-2(icSARS-CoV 2)表现出相似的噬菌斑形态,病毒RNA谱和复制动力学。此外,icSARS-CoV-2保留了工程分子标记,并且未获得其他突变。通过将这种报告基因导入病毒基因组的OFR7中,可以生成稳定的mNeonGreen SARS-CoV-2(icSARS-CoV-2-mNG)。icSARSCoV-2-mNG已成功用于评估干扰素的抗病毒活性。总的来说,这项研究开发的新系统,突破了病毒来源的限制,能够在短时间内(一周)大量生产或改造活性病毒,以用于疾病诊断、动物模型建立、中间宿主确认、疫苗研发等研究。

参考消息:

https://marlin-prod.literatumonline.com/pb-assets/products/coronavirus/CHOM_2291_s50_preproof.pdf


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