Рекомбинацией называют процесс обмена кусками генетической информации. Обычно она происходит между участками с очень сходной последовательностью — например, родительскими хромосомами при образовании половых клеток или двумя близкими вирусами. Когда такие фрагменты оказываются в непосредственной близости, они могут перепутаться, и ферменты, копирующие ДНК или РНК, по ошибке запишут в одну из молекул кусочек последовательности другой. Рекомбинация происходит в живых системах повсеместно: так, именно благодаря ей вы отличаетесь от ваших братьев и сестер больше, чем если бы мы наследовали от родителей генетический материал целыми хромосомами. Многие вирусы тоже активно используют этот механизм для увеличения разнообразия и скорости изменений. Рекомбинация характерна как для ДНК-содержащих вирусов (вроде герпесвирусов), так и для РНК-содержащих, например ретро- (к ним относится, к примеру, ВИЧ), пикорна- (полиомиелит, ящур) и коронавирусов.
В случае SARS-CoV-2 рекомбинация — если она имела место — произошла в последовательности S-белка в районе RBD-фрагмента. Спайк-белки нашего и одного из панголиньих коронавирусов оказались сходны на 97,8 %, а из шести аминокислот>{14} RBD-участка отличалась всего одна, причем в позиции, которая не изменяет его конформацию (форму), то есть не влияет на связывание с рецептором ACE2. При этом второго важного для проникновения участка — сайта расщепления фурином — у панголиньих вирусов нет. И это серьезный аргумент против гипотезы о том, что именно панголины были промежуточными хозяевами: если бы это было так, то SARS-CoV-2 унаследовал бы ген S-белка целиком.
В конце июля большая группа биоинформатиков из разных стран опубликовала работу, которая не только объясняет, откуда у мышиного вируса оказался фрагмент S-белка вирусов панголинов, но заодно оценивает, как давно у рукокрылых завелись потенциально опасные для человека коронавирусы[32]. Авторы сделали следующее. Хотя коронавирусы чрезвычайно любят рекомбинировать, перекидываться туда-сюда могут не все части генома: одни участки в силу определенных особенностей перепрыгивают от вируса к вирусу куда охотнее, чем другие. Обилие таких склонных к промискуитету геномных фрагментов затрудняет построение глобального эволюционного древа коронавирусов: так как вирусы с разных «веток» все время обмениваются кусками, вместо последовательного ряда изменений ученые видят генетический «винегрет». Авторы новой работы применили хитрый трюк: по характерным признакам они вычислили участки-перебежчики и убрали их из выборки анализируемых коронавирусных геномов. Затем ученые сравнили между собой лишь консервативные фрагменты, которые не перепрыгивали с ветки на ветку, а постепенно менялись с течением времени. Анализируя количество отличий между имеющимися штаммами, исследователи смогли восстановить эволюцию коронавирусов.
