サルベコウイルスのゲノム間の同義ヌクレオチド組成とCovid-19の起源に対する結果の変動

サルベコウイルス亜属には、SARSの流行とCovid-19のパンデミックの原因となる2つのヒトウイルス、SARS-COVとSARS-COV-2、および多くのバットウイルスと2つのパンゴリンウイルスの原因となります。ここでは、サルベコウイルスゲノムの同義ヌクレオチド組成（SNC）を、3回目のコドン位置、ジヌクレオチド、および縮退したコドンを調べることにより分析しました。結果は、8つの次のグループの証拠を示しています（i）SARS-COV関連のコロナウイルス（中国からの多くのコウモリウイルスを含むSCOVRC）、（II）SARS-COV-2関連コロナウイルス（SCOV2RC;カンボジア、タイ、タイ、およびタイの5つのコウモリウイルスを含むYunnan）、（iii）Pangolin Sarbecoviruses、（iv）SCOVRCとSCOV2RCゲノムの間の組換えの証拠を示す3つのコウモリのサルベコウイルス、（v）Yunnanからの2つの非常に多様なコウモリサルベコウイルス、（VI）日本からのバットサルベコウイルス（vii）ブルガリアのサルベコウイルス、および（viii）ケニアのコウモリサルベコウイルス。これらすべてのグループは、SCOVRCとSCOV2RCの間の組換えに関係するものを除き、特定のヌクレオチド組成特徴によって診断できます。特に、SCOV2RCゲノムは、他のサルベコウイルスよりも3番目のコドン陽性でのシトシンが少なく、ウラシルが少なくなりますが、パンゴリンサルベコウイルスのゲノムは、3番目のコドン陽性でより多くのアデニンを示します。ウイルス複製中に宿主細胞で利用可能な不均衡なヌクレオチドプールの分類学的違いは、ここでサルベコウイルスゲノムの間で検出されたSNCの8つのグループを説明できることをお勧めします。冬眠コウモリとそれらの緯度分布による関連効果についても説明します。私は、2つの独立したホストが鼻腺性コウモリからパンゴリンに切り替え、収束的な変異制約をもたらし、SARS-Cov-2が馬蹄形のコウモリサルベコウイルスから直接出現したと結論付けています。

The subgenus Sarbecovirus includes two human viruses, SARS-CoV and SARS-CoV-2, respectively responsible for the SARS epidemic and COVID-19 pandemic, as well as many bat viruses and two pangolin viruses. Here, the synonymous nucleotide composition (SNC) of Sarbecovirus genomes was analysed by examining third codon-positions, dinucleotides, and degenerate codons. The results show evidence for the eight following groups: (i) SARS-CoV related coronaviruses (SCoVrC including many bat viruses from China), (ii) SARS-CoV-2 related coronaviruses (SCoV2rC; including five bat viruses from Cambodia, Thailand and Yunnan), (iii) pangolin sarbecoviruses, (iv) three bat sarbecoviruses showing evidence of recombination between SCoVrC and SCoV2rC genomes, (v) two highly divergent bat sarbecoviruses from Yunnan, (vi) the bat sarbecovirus from Japan, (vii) the bat sarbecovirus from Bulgaria, and (viii) the bat sarbecovirus from Kenya. All these groups can be diagnosed by specific nucleotide compositional features except the one concerned by recombination between SCoVrC and SCoV2rC. In particular, SCoV2rC genomes have less cytosines and more uracils at third codon-positions than other sarbecoviruses, whereas the genomes of pangolin sarbecoviruses show more adenines at third codon-positions. I suggest that taxonomic differences in the imbalanced nucleotide pools available in host cells during viral replication can explain the eight groups of SNC here detected among Sarbecovirus genomes. A related effect due to hibernating bats and their latitudinal distribution is also discussed. I conclude that the two independent host switches from Rhinolophus bats to pangolins resulted in convergent mutational constraints and that SARS-CoV-2 emerged directly from a horseshoe bat sarbecovirus.