《Nature》子刊：为SARS-CoV-2归类

来源：生物通

新分类法是病毒世界的重要里程碑，一个指向病毒样遗传元素原始库的统一体开始出现，地球上所有生命的历史可以被解读成这些“自私的机构”与它们的细胞宿主之间的一种不间断的动力。

直径仅为几千亿分之一米的微小实体正在全球范围撕裂人类社会。几个月前，SARS-CoV-2旅行者来到了地球上每个人口稠密的角落，给科学家和卫生部门带来了一系列措手不及。

新型冠状病毒从何而来？如何加以控制？如何正确分类这一紧急的人类病原体？

亚利桑那州立大学基础和应用微生物组学生物设计中心的分子病毒学家Arvind Varsani和许多国际合作者提出了一个新的分类系统，将像SARS-CoV-2这样的冠状病毒定位在庞大的“病毒圈”中。

为了对其多样性进行充分分类，该小组提出了一个15级分类方案，并描述了三种人类病原体——严重急性呼吸综合征冠状病毒（SARS-CoV）、埃博拉病毒和单纯疱疹病毒1——在新框架中的定位。

包括Varsani在内的国际病毒分类委员会（ICTV）的执行成员由来自世界各地的主要病毒学家组成，致力于为定义病毒种类设计一个可行的命名法。

最近他们在《Nature Microbiology》杂志上发表共识。一个包容性的病毒分类法具有重要的现实意义，在检测盒识别新型人类、牲畜或植物紧急流行病的病原体方面将发挥重要作用，并且方便病毒学家和更广泛地科学界进行明确和不含糊的交流。

新的分类方案是在18世纪伟大的分类学家卡尔•林奈（Carl Linnaeus）创建的早期双名分类系统（binomial classification system）的基础上的细化，双名分类是为了吸收全部的遗传差异。

本文在新系统中巧妙地解释了三种已知的人类病原体，在新分类法中最低和最具包容性的领域层次上，埃博拉病毒（EBOV）和严重急性呼吸综合征冠状病毒（SARS-CoV）两种RNA病毒被归为“核糖病毒（riboviria）”，而单纯疱疹病毒（hspes simplex 1）是一种双链DNA病毒，不属于核糖病毒领域，而是按五个传统的等级进行分类。

“通过病毒的亚基因组研究（包括直接从环境中恢复的基因材料的测序），我们发现了大量的病毒，而这些病毒并不能真正按照特定的分类排列，”Varsani说。“我们的任务是试图提出一个更好的分类框架。”新方案依赖于保守的关键病毒蛋白和在分类上属于更高等级的相关病毒的其他特性。

例如，导致COVID-19的病毒最近被命名为“严重急性呼吸综合征冠状病毒2号”（SARS-CoV-2），此前ICTV的冠状病毒科研究小组确定该病毒属于现有的“严重急性呼吸综合征相关冠状病毒” ，部分基于参与SARS-CoV-2病毒复制的保守蛋白（冠状病毒的早期分类主要基于对病毒spike蛋白的血清学反应性的研究，这使得冠状病毒具有典型的狼牙棒状外观。）

新15级分类学阐述了林奈的7级系统（界、门、纲、目、科、属、种），同时还借用了巴尔的摩分类学的生理学元素，巴尔的摩系统也可以识别7个级别，但不分等级，使用的是包括基因组类型和复制表达策略在内的变量来指导病毒分类。

新的林奈式病毒分类等级体系

“我们的新病毒分类框架的一个重要特点是动态。随着我们发现更多的病毒，情况将不得不改变，”Varsani说。“就像人们曾经根据花瓣、叶子和其他形态特征对植物进行分类。很快，当基因数据出现时，就与人类先前的分类出现了矛盾。这些问题在植物、动物、真菌和细菌的分类中都很常见，对最初支持分类法的人来说，肯定不容易习惯。一个浅显的例子是雏菊（daisy），它被错误地归类为菊科，但事实上，它是一种模仿雏菊的植物，因为它想要特定的传粉者，但它们在基因上不属于菊科。”

适合病毒的大型分类法面临挑战，病毒与地球上的所有细胞生命不同，它来源于许多基因组物质，这一特征被称为多源性，包括允许基因元素水平转移在内的现象允许病毒自由交换其身份元素，让研究人员抓不住它的明确血统。

此外，由于基因组校对和纠错机制较差，以及选择压力使病毒的突变率比细胞突变率快得多，这推动了它们不断的多样化。

与其他生物相比，病毒的多样化非常极端。它们的遗传物质（RNA或DNA）和基本结构（单链或双链）以及编码基因的方向都可能不同，它们的基因组可能分布在不同的单位上，有时被包装在一起，有时是单独的病毒颗粒，所有这些都需要感染细胞后复制才能发生。

真核生物最后都有一个不同于细菌和古细菌的共同祖先，研究人员能够追踪它们的进化起源，但病毒缺乏一组普遍保守的基因来构建正确的系统发育。

新分类法是病毒世界的重要里程碑，一个指向病毒样遗传元素原始库的统一体开始出现，地球上所有生命的历史可以被解读成这些“自私的机构”与它们的细胞宿主之间的一种不间断的动力。

参考文献

The new scope of virus taxonomy: partitioning the virosphere into 15 hierarchical ranks