Evolutionsbiologische Risikobewertung Europäischer SARS-verwandter Fledermauscoronaviren
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Ähnlich wie bei den hochpathogenen SARS-CoV und MERS-CoV liegt der evolutionäre Ursprung von SARS-CoV-2 in Fledermäusen. Sowohl SARS-CoV als auch SARS-CoV-2 haben ihren Ursprung wahrscheinlich in China in Fledermäusen der Gattung Rhinolophus. Es wurde festgestellt, dass unterschiedliche Fledermaus-Coronaviren aus China Primatenzellen über den ACE2-Rezeptor infizieren, und es wurde eine große virale Diversität, einschließlich multipler Rekombinationsereignisse, aus einer einzigen Fledermaushöhle in China beschrieben. Zusammen mit dem unabhängigen Auftreten von SARS-CoV und SARS-CoV-2 unterstreicht dies das zoonotische Potenzial höchst unterschiedlicher Fledermaus-CoVs, die mit SARS in Zusammenhang stehen. In europäischen Rhinolophiden (Hufeisennasen) gibt es jedoch ebenfalls eine große genetische Vielfalt von SARS-CoV. Umfassende genomische und molekulare Analysen eines europäischen SARS-verwandten CoV während des letzten Jahrzehnts zeigten Unterschiede in der Pathogenität, einschließlich des zellulären Eintritts und des Interferonantagonismus. Für alle anderen europäischen Fledermaus-Viren, die mit SARS in Zusammenhang stehen, wurden nur kleine Genomfragmente charakterisiert. Ob europäische Fledermaus-CoVs Risiken für die menschliche Gesundheit darstellen, bleibt weiterhin unklar. Wir haben Vollgenome von neun divergenten SARS-verwandter CoV sequenziert und die Ursprünge und evolutionären Muster SARS-verwandter CoV untersucht um SARS-verwandte CoV-Stämme die möglicherweise besonders anfällig für Wirtswechsel sind, zu identifizieren. In diesem Zusammenhang haben wir zwei reservoirgebundene SARS-verwandte Coronaviren entdeckt, in welchen prädiktiv ein einziger Nukleotidaustausch eine Spaltung des Spike Proteins durch die zelluläre Protease Furin ermöglichen könnte, was ein Pathogenitätsfaktor von SARS-CoV-2 ist. Darüber hinaus konnten wir zeigen, dass diese Viren RNA-Sekundärstrukturen besitzen, wodurch genetische Veränderungen in dieser Spaltstelle besonders leicht hervorgerufen werden könnten. Die Ergebnisse dieses Projektes leisten einen bedeutenden Beitrag zur evolutionsbiologischen Risikobewertung des zoonotischen Potentials reservoirgebundener Fledermauscoronaviren und geben Einblicke in den Ursprung und die natürliche Evolution von SARS-CoV-2.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Genomic determinants of Furin cleavage in diverse European SARS-related bat coronaviruses. Communications Biology, 5(1).
Sander, Anna-Lena; Moreira-Soto, Andres; Yordanov, Stoian; Toplak, Ivan; Balboni, Andrea; Ameneiros, Ramón Seage; Corman, Victor; Drosten, Christian & Drexler, Jan Felix
