Published January 1, 2021 | Version v1
Publication Open

A novel SARS-CoV-2 related coronavirus with complex recombination isolated from bats in Yunnan province, China

Creators

  • 1. National Institute for Viral Disease Control and Prevention
  • 2. Chinese Center For Disease Control and Prevention
  • 3. National Health and Family Planning Commission
  • 4. Yunnan Animal Science and Veterinary Institute
  • 5. Gansu University of Traditional Chinese Medicine
  • 6. Shandong First Medical University

Description

At the end of 2019, A new type of beta-CoV, SARS-CoV-2 emerged and triggered the COVID-19 pandemic, which spread overwhelmingly around the world in less than a year. However, the origin and direct ancestral viruses of SARS-CoV-2 remain unknown. RaTG13, a novel coronavirus found in bats in China's Yunnan Province, is the closest relative virus of the SARS-CoV-2 identified so far. In this study, a new SARS-CoV-2 related virus, provisionally named PrC31, was discovered in Yunnan province by retrospectively analyse bat next generation sequencing (NGS) data of intestinal samples collected in 2018. PrC31 shared 90.7% and 92.0% nucleotide identities to the genomes of SARS-CoV-2 and the bat SARSr-CoV ZC45, respectively. Sequence alignment of PrC31 showed that several genomic regions, especially orf1a and orf8 had the highest homology with those corresponding genomic regions of SARS-CoV-2 than any other related viruses. Phylogenetic analysis indicated that PrC31 shared a common ancestor with SARS-CoV-2 in evolutionary history. The differences between the PrC31 and SARS-CoV-2 genomes were mainly manifested in the spike genes. The amino acid homology between the receptor binding domains of PrC31 and SARS-CoV-2 was only 64.2%. Importantly, recombination analysis revealed that PrC31 underwent multiple complex recombination events (including three recombination breakpoints) involving the SARS-CoV and SARS-CoV-2 sub-lineages, indicating that PrC31 evolved from yet-to-be-identified intermediate recombination strains. Combined with previous studies, it is revealed that the beta-CoVs may possess a more complex recombination mechanism than we thought.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

في نهاية عام 2019، ظهر نوع جديد من فيروس كورونا بيتا، وهو فيروس كورونا 2 المرتبط بمتلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة (SARS - CoV -2)، وأثار جائحة كوفيد-19، التي انتشرت بأغلبية ساحقة في جميع أنحاء العالم في أقل من عام. ومع ذلك، لا يزال أصل فيروس كورونا 2 المرتبط بمتلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة وفيروسات أسلافه المباشرة غير معروفين. RaTG13، وهو فيروس تاجي جديد موجود في الخفافيش في مقاطعة يونان الصينية، هو أقرب فيروس نسبي لفيروس سارس- كوف-2 تم تحديده حتى الآن. في هذه الدراسة، تم اكتشاف فيروس جديد مرتبط بفيروس كورونا 2 المرتبط بمتلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة، يسمى مؤقتًا PrC31، في مقاطعة يونان من خلال التحليل بأثر رجعي لبيانات تسلسل الجيل التالي من أفضل التقنيات المتاحة للعينات المعوية التي تم جمعها في عام 2018. شارك PrC31 90.7 ٪ و 92.0 ٪ من هويات النيوكليوتيدات في جينومات SARS - CoV -2 و BAT SARSr - CoV ZC45، على التوالي. أظهرت محاذاة تسلسل PrC31 أن العديد من المناطق الجينية، وخاصة orf1a و orf8 لديها أعلى تماثل مع تلك المناطق الجينية المقابلة لفيروس كورونا 2 المرتبط بمتلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة أكثر من أي فيروسات أخرى ذات صلة. أشار التحليل الوراثي إلى أن PrC31 تشترك في سلف مشترك مع SARS - CoV -2 في التاريخ التطوري. ظهرت الاختلافات بين جينومات PrC31 و SARS - CoV -2 بشكل أساسي في جينات سبايك. كان تماثل الأحماض الأمينية بين نطاقات ربط المستقبلات لـ PrC31 و SARS - CoV -2 64.2 ٪ فقط. الأهم من ذلك، كشف تحليل إعادة التركيب أن PrC31 خضع لأحداث إعادة تركيب معقدة متعددة (بما في ذلك ثلاث نقاط توقف لإعادة التركيب) تشمل السلالات الفرعية لـ SARS - CoV و SARS - CoV -2، مما يشير إلى أن PrC31 تطورت من سلالات إعادة التركيب الوسيطة التي لم يتم تحديدها بعد. جنبًا إلى جنب مع الدراسات السابقة، تم الكشف عن أن فيروسات كورونا بيتا قد تمتلك آلية إعادة تركيب أكثر تعقيدًا مما كنا نظن.

Translated Description (French)

Fin 2019, un nouveau type de bêta-CoV, le SARS-CoV-2, est apparu et a déclenché la pandémie de COVID-19, qui s'est propagée massivement dans le monde entier en moins d'un an. Cependant, l'origine et les virus ancestraux directs du SRAS-CoV-2 restent inconnus. RaTG13, un nouveau coronavirus trouvé chez les chauves-souris dans la province chinoise du Yunnan, est le virus apparenté le plus proche du SRAS-CoV-2 identifié à ce jour. Dans cette étude, un nouveau virus lié au SRAS-CoV-2, provisoirement nommé PrC31, a été découvert dans la province du Yunnan en analysant rétrospectivement les données de séquençage de prochaine génération (NGS) des chauves-souris d'échantillons intestinaux prélevés en 2018. PrC31 partageait 90,7 % et 92,0 % d'identités nucléotidiques avec les génomes du SARS-CoV-2 et de la bat SARSr-CoV ZC45, respectivement. L'alignement de la séquence de PrC31 a montré que plusieurs régions génomiques, en particulier orf1a et orf8, présentaient l'homologie la plus élevée avec les régions génomiques correspondantes du SARS-CoV-2 que tout autre virus apparenté. L'analyse phylogénétique a indiqué que la PrC31 partageait un ancêtre commun avec le SRAS-CoV-2 dans l'histoire de l'évolution. Les différences entre les génomes PrC31 et SARS-CoV-2 se manifestent principalement dans les gènes spike. L'homologie des acides aminés entre les domaines de liaison aux récepteurs de la PrC31 et du SARS-CoV-2 n'était que de 64,2 %. Fait important, l'analyse de recombinaison a révélé que PrC31 a subi de multiples événements de recombinaison complexes (y compris trois points de rupture de recombinaison) impliquant les sous-lignées SARS-CoV et SARS-CoV-2, indiquant que PrC31 a évolué à partir de souches de recombinaison intermédiaires non encore identifiées. Combiné à des études antérieures, il est révélé que les bêta-CoV peuvent posséder un mécanisme de recombinaison plus complexe que nous ne le pensions.

Translated Description (Spanish)

A finales de 2019, surgió un nuevo tipo de beta-CoV, el SARS-CoV-2, que desencadenó la pandemia de COVID-19, que se extendió abrumadoramente por todo el mundo en menos de un año. Sin embargo, el origen y los virus ancestrales directos del SARS-CoV-2 siguen siendo desconocidos. RaTG13, un nuevo coronavirus encontrado en murciélagos en la provincia china de Yunnan, es el virus pariente más cercano del SARS-CoV-2 identificado hasta ahora. En este estudio, se descubrió un nuevo virus relacionado con el SARS-CoV-2, llamado provisionalmente PrC31, en la provincia de Yunnan mediante el análisis retrospectivo de los datos de secuenciación de próxima generación (NGS) de Bat de muestras intestinales recolectadas en 2018. PrC31 compartió identidades de nucleótidos del 90.7% y 92.0% con los genomas del SARS-CoV-2 y el SARSr-CoV ZC45 del murciélago, respectivamente. El alineamiento de secuencias de PrC31 mostró que varias regiones genómicas, especialmente orf1a y orf8, tenían la mayor homología con las regiones genómicas correspondientes del SARS-CoV-2 que cualquier otro virus relacionado. El análisis filogenético indicó que PrC31 compartía un ancestro común con el SARS-CoV-2 en la historia evolutiva. Las diferencias entre los genomas PrC31 y SARS-CoV-2 se manifestaron principalmente en los genes spike. La homología de aminoácidos entre los dominios de unión al receptor de PrC31 y SARS-CoV-2 fue solo del 64,2%. Es importante destacar que el análisis de recombinación reveló que PrC31 experimentó múltiples eventos de recombinación complejos (incluidos tres puntos de ruptura de recombinación) que involucraron los sublinajes SARS-CoV y SARS-CoV-2, lo que indica que PrC31 evolucionó a partir de cepas de recombinación intermedias aún por identificar. En combinación con estudios previos, se revela que los beta-CoV pueden poseer un mecanismo de recombinación más complejo de lo que pensábamos.

Files

2021.03.17.435823.full.pdf.pdf

Files (3.5 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:0cb32b92db929435ed0ee6055e259d48
3.5 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
فيروس كورونا المرتبط بفيروس كورونا 2 المرتبط بمتلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة مع إعادة تركيب معقدة معزولة عن الخفافيش في مقاطعة يونان، الصين
Translated title (French)
Un nouveau coronavirus lié au SRAS-CoV-2 avec recombinaison complexe isolé de chauves-souris dans la province du Yunnan, en Chine
Translated title (Spanish)
Un nuevo coronavirus relacionado con el SARS-CoV-2 con recombinación compleja aislado de murciélagos en la provincia de Yunnan, China

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3192206538
DOI
10.1080/22221751.2021.1964925

Is supplement to
https://openalex.org/W3162567231 (Other)
https://openalex.org/W274320918 (Other)
https://openalex.org/W2214623229 (Other)
https://openalex.org/W2137139635 (Other)
https://openalex.org/W2121391662 (Other)
https://openalex.org/W2110414335 (Other)
https://openalex.org/W2057407197 (Other)
https://openalex.org/W2001833591 (Other)
https://openalex.org/W1993689095 (Other)
https://openalex.org/W1984088569 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1491713847
  • https://openalex.org/W2102229939
  • https://openalex.org/W2103503670
  • https://openalex.org/W2121180999
  • https://openalex.org/W2140338292
  • https://openalex.org/W2170551349
  • https://openalex.org/W2195009776
  • https://openalex.org/W2775086803
  • https://openalex.org/W2793008036
  • https://openalex.org/W2889758689
  • https://openalex.org/W2903899730
  • https://openalex.org/W2908895954
  • https://openalex.org/W3001897055
  • https://openalex.org/W3003217347
  • https://openalex.org/W3004280078
  • https://openalex.org/W3011127849
  • https://openalex.org/W3011680753
  • https://openalex.org/W3012565918
  • https://openalex.org/W3013152614
  • https://openalex.org/W3013630838
  • https://openalex.org/W3017274437
  • https://openalex.org/W3021655800
  • https://openalex.org/W3023560309
  • https://openalex.org/W3092136311
  • https://openalex.org/W3096211648
  • https://openalex.org/W3112974112
  • https://openalex.org/W3123012160
  • https://openalex.org/W3126966305
  • https://openalex.org/W3156458251
  • https://openalex.org/W3211396657