科學家們發現，初代SARS-CoV-2 株係可以與人體細胞上被稱為”矽酸”的糖結合，而德爾塔和奧密克戎等後來的株系則沒有保留這一特性。利用高分辨率成像和創新分析方法，他們確定了結合機制的位置，並研究了其進化意義。這一發現為病毒傳播和潛在的人畜共患提供了啟示。

初代SARS-CoV-2 株係被發現能與人體細胞上的矽酸（一類糖）結合，而後來的株系卻沒有這種特性。這一發現是由羅莎琳德-富蘭克林研究所和牛津大學共同完成的，它揭示了病毒的傳播和進化過程，與以前關於疾病嚴重程度的研究結果相互關聯，並為探索病毒結構提供了新的分析技術。

2020 年初出現的最初的SARS-CoV-2 病毒株能夠吸附人體細胞表面的被稱為矽酸的醣類，而後來的病毒株並不具備這種能力。

羅莎琳德-富蘭克林研究所（Rosalind Franklin Institute）和牛津大學（University of Oxford）採用磁共振和極其精確的高分辨率成像相結合的方法發現了這種結合能力，並於最近發表在《科學》（ Science）雜誌上。

早期毒株的這種獨特能力也提出了一種可能性，即病毒最初就是通過這種方式從動物轉移到人類的。

隨後出現的變異株，如德爾塔型和奧密克戎型不具備這種抓取矽酸的能力，而是依靠其冠狀尖峰上的受體來吸附人體細胞上被稱為ACE2 的蛋白質。

由羅莎琳德-富蘭克林研究所（Rosalind Franklin Institute）科學家領導的一個國際研究小組利用磁共振和復雜成像技術進行了進一步研究。他們利用一種稱為飽和轉移差的核磁共振（NMR）光譜技術，開發出一種新的、複雜的分析方法來解決這個複雜的問題。他們將這種技術稱為通用飽和傳遞分析（uSTA）。

論文的資深作者之一、羅莎琳德-富蘭克林研究所和牛津大學的本-戴維斯教授說：”冠狀病毒大流行的兩個未解之謎是病毒傳播背後的機制和人畜共患躍遷的起源。有證據表明，一些流感病毒可以抓住人類宿主細胞表面的矽酸，這在中東呼吸綜合徵（MERS）中也出現過，而MERS是一種冠狀病毒。雖然令人擔憂的SARS-CoV- 2 變體沒有顯示出這種機制，但我們的研究發現，2020 年初出現的病毒株可以利用這一點作為進入人體細胞的途徑”。

結合機制存在於N 端結構域的末端，這是病毒進化較快的部分。該結構域以前被認為與硅酸結合有關，但在羅莎琳德-富蘭克林研究所團隊應用高分辨率精密成像和分析之前，這一點尚未得到證實。

至於為什麼病毒在進化成新變種的過程中放棄了糖結合功能，戴維斯教授假設，它可能是最初從動物躍遷到人類的人畜共患病所必需的，但隨後可以隱藏起來，直到再次需要時才被發現–特別是如果該功能在很大程度上不利於病毒在人類體內的複制和感染任務。

這一發現與意大利第一波研究的證據相關。意大利基因組學聯合會（Italian Genomics Consortium）發現，COVID-19 疾病的嚴重程度與遺傳學之間存在相關性，因為具有特定基因突變的患者（這種基因突變會影響細胞上的半乳澱粉酸類型）在重症監護室中的比例較低。這表明，與其他基因型相比，病毒更容易感染某些基因型。

羅莎琳德-富蘭克林研究所所長詹姆斯-奈史密斯（James Naismith）教授說：”通過我們的超高精度成像和新的分析方法，我們可以在SARS-CoV-2 病毒尖峰的末端看到一種以前未知的結構。令人驚奇的是，我們的發現與意大利研究人員在第一波感染中發現的情況相吻合，表明這在早期感染中起著關鍵作用。其他人可以利用這項新技術來揭示其他病毒結構，回答極其詳細的問題。這項工作是羅莎琳德-富蘭克林研究所為開發獨特技術而成立的一個範例”。