其实被“标题党”了。
不是十八罗汉齐聚,而是一个病毒学会了十八般武艺。
简单总结:
1,该女性并不是有18种毒株,而是一个毒株上面出现了多个变异。
2,造成这种情况的因素包括,选择压力放松导致变异积累,正选择留下了更强变异,癌症治疗导致变异增加。
早上看到这个新闻,十分震惊,甚至让我感觉到来错了星球。
因为出现这么多种变异株共存的可能性简直就是个奇迹,我当时觉得我宁可相信她是被反复感染了。
但是本着一贯的求证精神以及反复被中文媒体忽悠的教训,还是寻找了下原文,结果发现,又一次被中文翻译给忽悠了。
原文在上述链接中,人家正文提到的是:
independent gain of 18 new mutations over more than 4 months of the disease. These include the S:Y453F and Δ69-70HV mutations
真正的意思是:该女子体内的病毒在4个月内容独立获得了18个新的变异。
其实这样就容易理解多了,也正常多了。
这种情况,大概率是进化中常见的两个因素叠加:选择压力放松和正选择。
————一点基础知识科普(可跳过)————
在开始前,我们先简单的说一个基本的事实,那就是,无论是病毒还是其他生物,会一直发生变异。
这里面的变异可能是由于外界的刺激,比如物理因素如紫外线照射、化学因素如各种致癌物或者生物因素等。而更常见的因素是因为细胞在复制过程中的随机错误,基因复制并非百分之百精确地,会随机出现错误,当然,为了应对这些问题,机体也会有一系列修复机制来修复这些错误,但是这些修复并非百分之百精确地,最终结果就是随着复制的进行,变异越来越多。所以,哪怕是同卵双胞胎,其基因也并非完全一致。
这一道理,在病毒中也存在,病毒也是在不断复制,而且由于病毒本身的修复机制更弱,所以积累突变更容易。
因此,在新冠病毒疫情初期,也就是2020年1月初的时候,新冠病毒都已经有了13个变异了。
进化论告诉我们,变异是原料,选择才是决定进化的结果。
病毒的变异并非可以全部保留下来,还要靠选择。
有的变异影响了病毒的生存,那么就会被选择给抛弃,而那些能够让病毒更好存活的,于是就更有可能被固定下来。
但是选择可不是一成不变的,也会随着很多因素变化。
选择压力放松,通俗的说,就是选择压力降低了。
打个比方,本来你们班一个学期只有一个优秀名额,所以大家都在竞争,努力学习、参加活动还要搞好关系,内卷啊,然而无论如何,只能有1个人拿到优秀。然后忽然间说,你们班优秀名额是人人都有,一下子就变成了大家都可以拿优秀了。
选择压力放松可以让更多的变异都能够存留下来。
————这个俄罗斯女性发生了什么?————
其实到了这里,我们就可以解释文中出现的问题了。
首先,选择压力放松了。
基因变异是大概率随机的,所以这个女的体内的病毒也会随机变异。
而且,由于她本身罹患疾病,可能机体的免疫也较弱,这种情况下,其实就是符合选择压力放松的情况了。结果就是大家的变异都能留下来。
这一点可以解释她体内出现18个变异的缘故。
那么,为什么她体内会出现新闻里提到的英国出现的新型变异病毒、还有2种同丹麦水貂所携带的变异呢?
这就要说到另外一个概念:正选择。
正选择,通俗的理解就是这个变异可以让个体存活能力或者留下后代相对更容易的变异。
这个女的体内巧合的出现了 S:Y453F and Δ69-70HV变异,说明这俩变异是病毒的优势变异。
换句话,这俩变异可以让病毒更好的扩散和传播,因此在进化选择的时候更容易被固定下来。
除此以外,研究也发现该女性的病毒同义突变速率太高了,这也可能和她的化疗有一定关系。毕竟化疗也一定程度会增加变异。
之前nature genetics发表过一篇研究来探讨不同的癌症治疗引发的变异问题,其机制在于肿瘤治疗引发的基因组损伤,增加了其变异的概率(比如损伤修复错配之类的等等)
到此,我们基本上破解了这个问题了,那就是,这个俄罗斯女的体内独立出现18种变异,一方面是由于她本身体内选择压力较低,导致更多的变异可以被积累下来,而另一方面,由于某些变异本身具有进化上的优势,所以被固定下来了。当然,该女性本身的癌症治疗也是增加了新冠变异几率的重要因素。
其实,进化上的问题比这个多多了,就比如,基因的变异,并非千篇一律的,而是有的位点特别容易变异,在生物学上叫热点,比如下图中就可以看出并非所有位点平等啊
ref
Emergence of Y453F and Δ69-70HV mutations in a lymphoma patient with long-term COVID-19