SARS冠状病毒全基因组突变分析
张其鹏，石磊，芮伟，卢铭
(北京大学医学部生物信息组 100083)
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背景：SARS associated Coronavirus 作为一种新的、有较强传染性和较高致死性的冠状病毒，它的变异速度和程度都引起了大家的广泛重视。其变异速度快慢和程度高低都会影响到治疗效果以及疾病的预后。
目的：通过对目前公布的5个SARS associated Coronavirus的全基因组序列进行比对分析，试图找出SARS
associated Coronavirus的易变区和保守区以及突变对病毒侵袭力和毒力的影响，从序列间突变个数的差异推断SARS Cov的变异速度。
方法与结果：用ClustalW对5条基因组序列进行多序列比对，根据Marco A.et al[1]，对SARS
Cov基因组读码框架的预测，分析蛋白质的变异情况。我们发现一共有31个变异点，11个集中在orf1a，8个集中在orf1b，S蛋白4个，4个集中在orf3(最后一个与orf4重叠)，1个在orf4，两个在M蛋白，1个在orf7，1个在orf10。这31个突变中有26个是有意突变(Table1中红字所标识)，详见Figure1,
Table 1。
结论：经过比对，发现至少在这5株SARS Cov中，变异并不是很大（Mutaion/SequenceLength<0.11%），我们可以认为在采样的时间段内，SARS
Cov并没有发生较大的变异和转型，考虑到这5株病毒在同一地点较短时间取样的可能性很小，故可以推断SARS Cov的变异速度并不是很快。观察到N蛋白编码区并无变异出现，我们可以拟其为较保守区。
参考文献：
- Marco A. et al. The Genome Sequence of the SARS-Associated Coronavirus.
ScienceExpress/ www.sciencexpress.org / 1 May 2003 / Page 1/ 10.1126/science.1085953
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Figure1. Mutation distribution on whole
Genome |
Table
1. Mutation on whole Genome |
| Position in Tor2 |
Urbani |
HKU-39849 |
Tor2 |
BJ01 |
CUHK-W1 |
Relative Frequency |
ORF |
| 2601: |
T(V) |
C(V) |
T(V) |
T(V) |
T(V) |
C(1)/T(4) |
orf1a |
| 7746: |
G(P) |
G(P) |
G(P) |
G(P) |
T(P) |
T(1)/G(4) |
| 7919: |
T(V) |
C(A) |
C(A) |
C(A) |
C(A) |
T(1)/A(4) |
| 7930: |
G(D) |
A(N) |
G(D) |
G(D) |
G(D) |
A(1)/G(4) |
| 8387: |
G(S) |
C(T) |
G(S) |
G(S) |
G(S) |
C(1)/G(4) |
| 8417: |
G(R) |
C(T) |
G(R) |
G(R) |
G(R) |
C(1)/G(4) |
| 8572: |
G(V) |
G(V) |
G(V) |
T(L) |
G(V) |
T(1)/G(4) |
| 9404: |
T(V) |
T(V) |
T(V) |
C(A) |
C(A) |
A(2)/T(3) |
| 9479: |
T(V) |
T(V) |
T(V) |
T(V) |
C(A) |
A(1)/T(4) |
| 9854: |
C(A) |
C(A) |
C(A) |
T(V) |
C(A) |
T(1)/C(4) |
| 10587: |
A(T) |
A(T) |
A(T) |
C(T) |
A(T) |
C(1)/A(4) |
| 13494: |
G(K) |
A(K) |
G(K) |
G(K) |
G(K) |
A(1)/G(4) |
orf1b |
| 13495: |
T(L) |
G(V) |
T(L) |
T(L) |
T(L) |
G(1)/T(4) |
| 16622: |
T(L) |
C(P) |
C(P) |
C(P) |
C(P) |
T(1)/C(4) |
| 17564: |
T(I) |
T(I) |
T(I) |
G(R) |
G(R) |
G(2)/T(3) |
| 17846: |
C(A) |
C(A) |
C(A) |
C(A) |
T(V) |
T(1)/C(4) |
| 18065: |
G(S) |
A(N) |
G(S) |
G(S) |
G(S) |
A(1)/G(4) |
| 19064: |
G(S) |
A(N) |
A(N) |
A(N) |
G(S) |
G(2)/A(3) |
| 19838: |
A(Y) |
A(Y) |
A(Y) |
G(C) |
A(Y) |
G(1)/A(4) |
| 21721: |
G(G) |
G(G) |
G(G) |
A(D) |
A(D) |
A(2)/G(3) |
S
protein |
| 22222: |
T(I) |
T(I) |
T(I) |
C(T) |
C(T) |
C(2)/T(3) |
| 23220: |
T(S) |
T(S) |
G(A) |
T(S) |
T(S) |
G(1)/T(4) |
| 24872: |
C(L) |
T(L) |
T(L) |
T(L) |
T(L) |
C(1)/T(4) |
| 25298: |
G(G) |
G(G) |
A(R) |
G(G) |
G(G) |
A(1)/G(4) |
orf3 |
| 25569: |
T(M) |
A(K) |
T(M) |
T(M) |
T(M) |
A(1)/T(4) |
| 25673: |
A(K) |
A(K) |
A(K) |
C(Q) |
A(K) |
C(1)/A(4) |
| 26050: |
A(P) |
A(P) |
A(P) |
C(P) |
A(P) |
C(1)/A(4) |
| 26050: |
A(Q) |
A(Q) |
A(Q) |
C(P) |
A(Q) |
C(1)/A(4) |
orf4 |
| 26600: |
C(A) |
T(V) |
C(A) |
C(A) |
C(A) |
T(1)/C(4) |
M
protein |
| 26857: |
C(P) |
T(S) |
T(S) |
T(S) |
T(S) |
C(1)/T(4) |
| 27243: |
C(P) |
C(P) |
C(P) |
T(L) |
C(P) |
T(1)/C(4) |
orf7 |
| 27827: |
T(C) |
T(C) |
T(C) |
C(R) |
C(R) |
C(2)/T(3) |
orf10 |
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