PNAS 於2020年4月8日首次發佈
ID：doi.org/10.1073/pnas.2004999117
研究人員在對160個完整的SARS-Cov-2基因組進行的系統進化網絡分析，發現了三個主要的變異體，它們的氨基酸變化不同，將其命名為A，B和C，其中A為根據蝙蝠的外祖先型冠狀病毒。A和C類型在東亞以外地區（即歐洲人和美國人中）的比例很高。相比之下，B型是東亞最常見的類型，其祖先基因組似乎沒有先突變成衍生的B型就不會擴散到東亞以外，
2020年3月上旬，GISAID數據庫包含253種嚴重急性呼吸系統綜合症冠狀病毒2（SARS-CoV-2）的完整和部分基因組，這些基因組由來自全球的臨床醫生和研究人員提供的自2019年12月至今的數據。為了瞭解這種病毒在人體內的進化，並協助追蹤感染途徑和設計預防策略，我們在這裡提出了一個由160個基本完整的SARS-Cov-2基因組組成的系統進化網絡（圖1）。
圖1 160個SARS-CoV-2基因組的系統發育網絡。
節點A是用雲南的蝙蝠冠狀病毒分離株BatCoVRaTG13 獲得的根簇。圓圈區域與分類單元的數量成正比，鏈接上的每個缺口代表一個突變的核苷酸位置。所考慮的序列範圍是56至29,797，其核苷酸位置（np）根據武漢1參考序列（8）編號。使用了中位數連接網絡算法（2）和Steiner算法（9），兩者均在軟件包Network5011CS，並將參數epsilon設置為零，從而生成包含229個突變長度為288的最簡約樹的網絡。網狀結構主要是由np11083處的反覆突變引起的。161個分類單元（160個人類病毒和一種蝙蝠病毒）產生101個不同的基因組序列。
A的兩個子群以同義突變T29095C區分。在T-等位基因亞群中，有四個中國人（來自中國南方沿海省份廣東省）帶有祖先基因組，而三名日本人和兩名美國病人則有許多突變。據報道，這些美國患者在推測的武漢疫情中曾有居住史。C-等位基因亞簇具有相對較長的突變分支，包括來自武漢的五個人，其中兩個代表祖先，另外八個來自中國和鄰近國家的東亞人。值得注意的是，該子集群中將近一半（15/33）的類型位於東亞以外地區，主要位於美國和澳大利亞。
就節點類型和從這些節點輻射的突變分支中包含的個體數量而言，兩個派生的網絡節點引人注目。我們已將這些系統發育簇標記為B和C。
對於B型，在武漢（n = 22），中國東部其他地區（n = 31）和偶發地在鄰近的亞洲國家（n= 21）。在東亞以外地區，在美國和加拿大的病毒基因組中發現了10種B型，墨西哥一種，法國四種，德國兩種，德國和意大利和澳大利亞各一種。節點B通過兩個突變從A派生：同義突變T8782C和非同義突變C28144T，將亮氨酸變為絲氨酸。關於突變分支長度，簇B引人注目：雖然祖先的B型被東亞人獨佔（26/26個基因組），但亞洲以外的每個（19/19）B型基因組都進化出了突變。這種現象似乎不是由於病毒基因組在中國傳播之前長達一個月的時間滯後和伴隨的突變率作用所致。複雜的創始人場景是一種可能性，而值得考慮的另一種解釋是，祖傳的武漢B型病毒在免疫或環境上適應了東亞大部分人口，並且可能需要變異以克服東亞以外地區的抵抗。
C型與其母體B型的區別在於非同義突變G26144T，該突變將甘氨酸轉變為纈氨酸。在數據集中，這是主要的歐洲類型（n = 11），在法國，意大利，瑞典和英國以及加利福尼亞和巴西都有代表。它在中國大陸的樣本中不存在，但在新加坡（n = 5）中很明顯，在香港，臺灣和韓國也有。
2020年2月25日，據報道，第一個巴西人是在訪問意大利後感染的，該網絡算法反映出這是意大利人和他的C群中巴西病毒基因組之間的突變鏈接。
一名來自安大略省的男子從中國武漢前往中國廣東，然後返回加拿大，病倒並於2020年1月27日被確診為2019年冠狀病毒病（COVID-19）。系統發育網絡，他的病毒基因組來自重建的祖先節點，並在佛山和深圳（均為廣東省）帶有衍生的病毒變體，這與他的旅行歷史相符。現在，他的病毒基因組與其他感染北美人（一個加拿大人和兩個加利福尼亞人）的病毒基因組共存，這些人顯然具有共同的病毒譜系。
網絡中單個墨西哥病毒基因組的病例是有記錄的感染，該感染於2020年2月28日在墨西哥的意大利旅行者中被診斷出。網絡不僅可以確認墨西哥病毒的意大利起源，但這也意味著該意大利病毒源自2020年1月27日在慕尼黑Webasto公司工作的一名員工在德國的首次有記載的感染，而該員工又從上海的一名中國同事那裡感染了該病毒，她的父母從武漢來訪。系統發育網絡中的10個突變記錄了這種從武漢到墨西哥的病毒之旅，歷時一個月。
所描述的核心突變已被各種實驗室和測序平臺所證實，並被認為是可靠的。
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