2019冠状病毒病研究共享质粒的一年回顾

最初于2020年4月30日发布，最后更新于2021年7月12日。

最初是一个用于冠状病毒研究的质粒小集合，包括一小部分在储存库中存在多年的质粒，现在已经发展成一个超过2400个质粒的集合，其中许多可供工业科学家使用。自2020年3月以来，我们已收到超过13000份有关新冠病毒相关质粒的质粒申请。这些质粒已到达75多个国家的实验室。

图1:SARS-CoV-2蛋白和其他成分。来自玛雅·科斯特曼为IGI报道．

以下是过去一年共享的质粒的一些亮点，以及这些质粒如何被用于加速其他实验室的COVID-19研究。

刺突蛋白、变异和伪分型

SARS-CoV-2病毒依靠其刺突蛋白结合宿主细胞受体ACE2。为了更容易地研究刺突变异，科学家们已经开发出了一种方法伪型刺突蛋白被转移到另一种病毒上。利用这种伪病毒，科学家可以在BSL-2实验室而不是BSL-3实验室中研究感染机制以及如何干扰它协议以及用SARS-CoV-2刺突蛋白进行慢病毒伪分型的试剂。他们把用于本研究的质粒at-Addgene，包括在spike蛋白中的C末端缺失，以提高表达和假分型效率。该质粒后来被另一组研究人员用于中和分析，这是一项研究的一部分抗体库19名COVID-19康复患者(Tong et al.， 2021)。

另一种形式的刺突蛋白叫做HexoPro，是由杰森·麦克莱伦的实验室开发的。这个版本的穗蛋白是在100个结构引导穗设计的基础上开发的，提高了蛋白产量和稳定性。这稳定上升的蛋白质可用于疫苗和诊断的开发（Xieh等人，2020年）。

随着病毒在世界各地的传播，棘突蛋白有很多进化的机会。现在有几个变种正在传播，含有这些突变的质粒已经沉积在Addgene上。Alejandro Balazs实验室保存的质粒包括产生假病毒以及那些编码不同刺突蛋白变异的病毒，它们可以被整合到假病毒中。该实验室使用这些假病毒来确定接种个体的血清在中和不同SARS-CoV-2尖刺变异方面的有效性。你可以了解更多关于他们的研究本文．要查看SARS-CoV-2刺突伪分型的其他质粒，请访问SARS-CoV-2准型病毒收藏页面。

SARS-CoV-2检测工具

除了广泛使用的qPCR和抗原检测外，去年还开发了许多检测工具用于诊断新冠病毒-19。

包括詹妮弗·杜德纳的实验室和冯正的实验室已经开发了基于Cas12a和Cas13的核酸检测工具用于SARS-CoV-2 RNA检测．在大流行早期，世界各地的实验室一直在修改这些工具，以检测COVID-19，最终目标是开发低成本、快速的护理点诊断工具包(回顾于Tsang和LaManna, 2020年)。想要了解更多的工具，请浏览这篇文章五种不同的方法利用CRISPR技术检测SARS-CoV-2。

其他用于检测的协议和工具已经公开提供，包括Andrea Pauli和Julius Brennecke的协议和工具。他们开发了一种方法，使用环介导的反转录后等温扩增（RT-LAMP）和比色读出，只需45分钟即可完成。该小组交存了这批货物逆转录酶、蛋白酶和Bst聚合酶结构从他们的实验到Addgene。

Drew Endy和Philippa Marrack的实验室也储存了用于生产的质粒COVID-19诊断酶. 该工具包中的质粒包括用于表达MMLV逆转录酶和聚合酶可以用在一步RT-qPCR反应检测SARS-CoV-2核酸。

哺乳动物靶标

在2003年非典爆发期间，Hyeryun Choe的实验室证实了这一点ACE2是SARS冠状病毒的功能性受体．该实验室还发现组织蛋白酶在sars冠状病毒感染和沉积中发挥作用表达组织蛋白酶S, L和B的质粒．这成为了研究SARS-CoV-2与人类细胞相互作用的重要起点。Addgene的哺乳动物的目标质粒表达这些和其他目标，如TMPRSS2, FURIN等。

最近，科学家利用全基因组CRISPR文库，布鲁内(摧毁)花茎甘蓝（激活），以更好地了解哪些人类基因对SARS-CoV-2很重要进入人肺上皮细胞（Biering等人，2021年）。在他们的研究中，他们发现粘蛋白在病毒进入中起着重要作用，粘蛋白是SARS-CoV-2进入的抑制剂，在病毒感染期间会上调。

SARS-CoV-2病毒蛋白的表达

在新冠病毒-19大流行的前几周，加州大学旧金山分校的Krogan实验室生成了表达SARS-CoV-2开放阅读框的慢病毒载体，并鉴定了这些蛋白质与人类蛋白质的相互作用。188完整比分直播他们的沉积质粒29个SARS-CoV-2蛋白中有26个被克隆到pLVX载体中(用于慢病毒包装)，并包含一个IRES-Puro标记用于稳定的细胞克隆选择。想了解更多关于这些质粒的信息以及它们工作的幕后情况，去看看他们的博客帖子．

几个月后，我们与Ginkgo Bioworks合作，提供合成的SARS-CoV-2表达质粒，可用于多种表达系统:细菌、酵母和哺乳动物。这些质粒包含未标记和标记的SARS-CoV-2 orf版本，并包含密码子优化的质粒。浏览收藏或在博客上了解更多信息．

COVID-19研究进展迅速，我们很高兴加入这些努力并提供帮助学术和工业科学家通过质粒共享等等。正如你在上面所读到的，其中一些质粒已经储存多年，而许多质粒是在COVID-19大流行期间开发的。我们通过共享试剂来加速研究的使命从未如此重要。

参考资料和资源

参考文献

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