新冠病毒基因组演化分析和谱系划分有重要进展

科技日报记者 赵汉斌

记者5日从中国科学院昆明动物研究所获悉，该所与国内多家研究机构合作，解析了新型冠状病毒基因组的演化规律，提出了具有层次结构的谱系、亚谱系划分系统。《科学通报》期刊发表了这一重要成果。

随着感染人数增加，新冠病毒会快速发展出许多不同的株系。大量相似的病毒序列，对新冠病毒基因组系统发育的可靠推断提出了重大挑战，人类急需对这些新出现的变异进行梳理与描述，并更加精细化地展示新冠病毒在人群中的演变轨迹。

输入型病例亚谱系的单倍型网络图（图源：中科院昆明动物研究所）

为解决这一问题，中科院昆明动物研究所吕雪梅、张亚平课题组与北京大学生命科学学院陆剑课题组、中国疾病预防控制中心谭文杰课题组等研究团合作，分析了121618个高质量的病毒基因组中的单核苷酸变异，再根据位点的突变频率和连锁性筛选出201个代表性单核苷酸变异，进而逐级划分出130个亚谱系，绘制成完整的反映各个谱系之间亲缘关系的单倍型网络图，同时建立了实时更新的配套网站方便查看。

为阐明不同亚谱系的病毒的流行程度是否有所不同，研究团队依据谱系划分系统对有具体采样时间信息的119168个高质量病毒基因组进行划分，并挖掘了这些谱系的时空分布演变规律。研究结果显示在地理条件、交通运输、文化风俗、防疫政策、超级传播者等各种因素共同作用下，病毒谱系在不同地域之间有各自独特的分布模式，为病例的分子溯源提供了理论依据。

研究团队还收集了国内从2020年4月到2021年1月的输入病例数据，将它们在谱系划分系统单倍型网络上进行展示，可以为输入型病例的来源提供推断信息。各个谱系频率的时空变化轨迹还能为理解新冠病毒的演化规律提供线索。

此项研究囊括了目前出现的绝大多数新冠基因组变异，并整理了其谱系关系，阐明各个谱系时空分布的规律，搭建出新冠病毒演化的大体框架，对理解病原体变异规律、新冠流行病学追踪、预测病毒的演化方向有重要意义。