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広範囲なメタゲノム検索により、パンゴリン肺ウイルスのSARS-CoV-2ホモログ配列が同定された
An Extensive Meta-Metagenomic Search Identifies SARS-CoV-2-Homologous Sequences in Pangolin Lung Viromes.
PMID: 32376697 PMCID: PMC7203451. DOI: 10.1128/mSphere.00160-20.
抄録
多くの場合、核酸配列の生物学的意義を追跡するには、関心のある配列が存在する環境ニッチを特定することで、その意義を高めることができます。現在、多くのメタゲノムデータセットが利用可能であり、多様な生物学的ニッチからのサンプルの詳細な配列決定が可能である。個々のメタゲノムデータセットはウェブベースのツールを用いて容易に検索できるが、そのようなすべてのデータセットを対象としたメタ検索にはアクセスしにくい。この短いコミュニケーションでは、そのようなメタゲノム学的アプローチを実証し、"virome"キーワードでアクセス可能なNCBI Sequence Read Archiveのすべてのハイスループットシーケンスデータセットにおいて、重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2（SARS-CoV-2）との密接な一致を調べている。SARS-CoV-2配列の記述において観察されたコウモリコロナウイルスとの相同性に加えて（F. Wu, S. Zhao, B. Yu, Y. M. Chen, et al.、Nature 579:265-269, 2020, https://doi.org/10.1038/s41586-020-2008-3; P. Zhou, X. L. Yang, X. G. Wang, B. Hu, et al.Nature 579:270-273, 2020, https://doi.org/10.1038/s41586-020-2012-7）、我々は、Liuら（P. Liu, W. Chen, and J. P. Chen, Viruses 11:979, 2019, https://doi.org/10.3390/v11110979）によって報告された亡きパンゴリンの肺から生成されたメタビロームデータセット中の多数の配列リードに強い相同性があることに注意する。これらのリードの分析は、パンゴリン肺における類似のウイルス配列の存在を示しているが、その類似性は、SARS-CoV-2の最近の出現における中間宿主としてのパンゴリンの役割を確認するか、または排除するのに十分ではない。SARS-CoV-2の出現の意味に加えて、本研究は、潜在的に重要な核酸配列を効果的かつ迅速に特徴づけるためのメタメタゲノム検索ツールの有用性と限界を示している。メタメタゲノム検索は、興味のある配列の潜在的に重要な生物学的ニッチを高速かつ低コストで同定することを可能にします。
In numerous instances, tracking the biological significance of a nucleic acid sequence can be augmented through the identification of environmental niches in which the sequence of interest is present. Many metagenomic data sets are now available, with deep sequencing of samples from diverse biological niches. While any individual metagenomic data set can be readily queried using web-based tools, meta-searches through all such data sets are less accessible. In this brief communication, we demonstrate such a meta-metagenomic approach, examining close matches to the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) in all high-throughput sequencing data sets in the NCBI Sequence Read Archive accessible with the "virome" keyword. In addition to the homology to bat coronaviruses observed in descriptions of the SARS-CoV-2 sequence (F. Wu, S. Zhao, B. Yu, Y. M. Chen, et al., Nature 579:265-269, 2020, https://doi.org/10.1038/s41586-020-2008-3; P. Zhou, X. L. Yang, X. G. Wang, B. Hu, et al., Nature 579:270-273, 2020, https://doi.org/10.1038/s41586-020-2012-7), we note a strong homology to numerous sequence reads in metavirome data sets generated from the lungs of deceased pangolins reported by Liu et al. (P. Liu, W. Chen, and J. P. Chen, Viruses 11:979, 2019, https://doi.org/10.3390/v11110979). While analysis of these reads indicates the presence of a similar viral sequence in pangolin lung, the similarity is not sufficient to either confirm or rule out a role for pangolins as an intermediate host in the recent emergence of SARS-CoV-2. In addition to the implications for SARS-CoV-2 emergence, this study illustrates the utility and limitations of meta-metagenomic search tools in effective and rapid characterization of potentially significant nucleic acid sequences. Meta-metagenomic searches allow for high-speed, low-cost identification of potentially significant biological niches for sequences of interest.
Copyright © 2020 Wahba et al.