The Runaway Evolution of SARS-CoV-2 Leading to the Highly Evolved Delta Strain.
The Runaway Evolution of SARS-CoV-2 Leading to the Highly Evolved Delta Strain.
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SARS-CoV-2 的失控进化导致高度进化的 Delta 毒株
DOI：
10.1093/molbev/msac046
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发表时间：
2022-03-02
影响因子：
10.7
通讯作者：
Wen H
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ruan Y;Hou M;Tang X;He X;Lu X;Lu J;Wu CI;Wen H
在宿主转移后的新流行病中，病原体可能会在新的选择压力的驱动下经历加速进化。当加速进化与不断扩大的流行病进入正反馈循环时，可能触发病原体的失控进化。为了在2019冠状病毒病（COVID-19）中测试这种可能性，我们分析了广泛的数据库，并确定了五波主要的毒株，其中一波将在2020 - 2021年取代前一波。波之间的突变完全不同，突变的数量继续增加，从3 - 4到21 - 31。2021年秋季的最新一波是Delta毒株，它积累了31个新的突变，变得非常普遍。有趣的是，Delta菌株中的这些新突变出现在多个阶段，每个阶段由6 - 12个编码突变驱动，形成一个适应性组。简而言之，严重急性呼吸综合征冠状病毒2型（SARS-CoV-2）从最古老的一波到最年轻的一波，以及从德尔塔波的早期到后期的演变，是一个突变越来越多的加速过程。病毒群体规模（M（t），在时间t）和突变积累（R（t））的全球增加可能确实引发了2020年底的失控进化，导致高度进化的α和δ毒株。要遏制疫情，关键是要打破M（t）和R（t）之间的正反馈循环，两者到二零二一年底都尚未得到有效抑制。因此，德尔塔之后的新浪潮不应令人惊讶。
In new epidemics after the host shift, the pathogens may experience accelerated evolution driven by novel selective pressures. When the accelerated evolution enters a positive feedback loop with the expanding epidemics, the pathogen’s runaway evolution may be triggered. To test this possibility in coronavirus disease 2019 (COVID-19), we analyze the extensive databases and identify five major waves of strains, one replacing the previous one in 2020–2021. The mutations differ entirely between waves and the number of mutations continues to increase, from 3-4 to 21-31. The latest wave in the fall of 2021 is the Delta strain which accrues 31 new mutations to become highly prevalent. Interestingly, these new mutations in Delta strain emerge in multiple stages with each stage driven by 6–12 coding mutations that form a fitness group. In short, the evolution of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) from the oldest to the youngest wave, and from the earlier to the later stages of the Delta wave, is a process of acceleration with more and more mutations. The global increase in the viral population size (M(t), at time t) and the mutation accumulation (R(t)) may have indeed triggered the runaway evolution in late 2020, leading to the highly evolved Alpha and then Delta strain. To suppress the pandemic, it is crucial to break the positive feedback loop between M(t) and R(t), neither of which has yet to be effectively dampened by late 2021. New waves after Delta, hence, should not be surprising.
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DOI：
10.1126/science.abe8499
发表时间：
2020-12-18
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Hou YJ;Chiba S;Halfmann P;Ehre C;Kuroda M;Dinnon KH 3rd;Leist SR;Schäfer A;Nakajima N;Takahashi K;Lee RE;Mascenik TM;Graham R;Edwards CE;Tse LV;Okuda K;Markmann AJ;Bartelt L;de Silva A;Margolis DM;Boucher RC;Randell SH;Suzuki T;Gralinski LE;Kawaoka Y;Baric RS
通讯作者：
Baric RS
影响因子：
10.7
作者：
Katoh K;Standley DM
通讯作者：
Standley DM
影响因子：
64.5
作者：
Korber, Bette;Fischer, Will M.;Montefiori, David C.
通讯作者：
Montefiori, David C.
影响因子：
64.8
作者：
Kemp SA;Collier DA;Datir RP;Ferreira IATM;Gayed S;Jahun A;Hosmillo M;Rees-Spear C;Mlcochova P;Lumb IU;Roberts DJ;Chandra A;Temperton N;CITIID-NIHR BioResource COVID-19 Collaboration;COVID-19 Genomics UK (COG-UK) Consortium;Sharrocks K;Blane E;Modis Y;Leigh KE;Briggs JAG;van Gils MJ;Smith KGC;Bradley JR;Smith C;Doffinger R;Ceron-Gutierrez L;Barcenas-Morales G;Pollock DD;Goldstein RA;Smielewska A;Skittrall JP;Gouliouris T;Goodfellow IG;Gkrania-Klotsas E;Illingworth CJR;McCoy LE;Gupta RK
通讯作者：
Gupta RK
病毒与宿主之间的进化军备竞赛驱动蝙蝠严重急性呼吸系统综合症相关冠状病毒刺突基因的遗传多样性
影响因子：
5.4
作者：
Guo H;Hu BJ;Yang XL;Zeng LP;Li B;Ouyang S;Shi ZL
通讯作者：
Shi ZL