<s id="ksgqc"></s>
  • <table id="ksgqc"></table>
  • <s id="ksgqc"><strong id="ksgqc"></strong></s>
  • <table id="ksgqc"></table>
  • <menu id="ksgqc"><tt id="ksgqc"></tt></menu><div id="ksgqc"><sup id="ksgqc"></sup></div>
  • 主頁 > 科學研究 >

    張永振教授關于Nature論文《無脊椎動物RNA病毒圈的重新界定》的中文簡介

    2016-11-30 14:14打印
      在國家自然基金、國家重大專項、國家重點研發計劃等資助下,中國疾病預防控制中心(CDC)傳染病預防控制所張永振研究員帶領的人獸共患病研究團隊(包括傳染病所人獸共患病室、武漢市CDC、溫州市CDC、澳大利亞悉尼大學等)在病毒發現和起源進化的研究中取得重大突破。該研究以無脊椎動物RNA病毒圈的重新界定—“Redefining the invertebrate RNA virosphere”為題發表于國際頂尖科學期刊《自然》上。
      
      本研究在湖北、浙江和新疆陸地地區以及黃海、東海和南海海洋地區調查了九個動物門(節肢動物門、環節動物門、星蟲動物門、軟體動物門、線形動物門、扁形動物門、腔腸動物門、棘皮動物門、脊索動物門背囊亞門)超過220種無脊椎動物,通過深度轉錄組測序共計發現超過1445種全新的病毒,其中一些病毒與現有已知病毒的差異性足以把它們定義為新的病毒科。該研究在發表的論文中直接命名了五個新的病毒科或病毒目—越病毒、 秦病毒、 趙病毒、魏病毒和燕病毒。同時研究表明非脊椎動物的病毒RNA含量異常豐富,其組成占總RNA(rRNA去除后)的比例最高達到87%,且這些新發現的病毒的RdRp結構域具有廣泛的序列差異性,與已知的RNA病毒氨基酸同源性低于40%。因此該研究通過轉錄組的方法研究各種無脊椎動物所攜帶的病毒譜,為我們提供了一個關于病毒生物多樣性的新視野。
      
      RNA病毒具有高度遺傳多樣性,而目前針對整個RNA病毒的進化過程的認識只是冰山一角。為了更好的全面反映整個RNA病毒的進化過程,本研究創新性的將新發現的病毒和已知的病毒分為16個進化群,加上新發現的越病毒、 秦病毒、 趙病毒、魏病毒和燕病毒,這些結果表明病毒遺傳多樣性遠超過了之前已知的病毒,而且新發現的病毒填補了在進化樹上科與科,屬與屬之間的空缺,使得整個RNA病毒的遺傳多樣性顯得更加連貫。另外本研究描述了每個進化群RNA病毒的宿主譜都非常廣泛,包括不同的門類,甚至不同的界,而感染不同生物門的病毒在進化樹上是分散的,且表現為不同模式的聚集簇,這些反映了病毒與其相應的宿主之間存在著復雜的相互作用,包括頻繁的宿主轉換及共進化。
      
      無脊椎動物病毒譜也表明病毒基因組具有極其巨大的靈活性,包括頻繁的重組、病毒和宿主間的水平基因轉移、基因的獲得和丟失以及復雜的基因組重排。本研究發現病毒的結構和非結構基因進化歷史呈現出很大的不同,這表明在長期的進化歷史過程中結構基因和非結構基因存在著廣泛的重組。重組事件還可以發生在高度差異的不同病毒分支中,包括不同的負鏈RNA病毒間,負鏈和正鏈RNA病毒間,甚至是負鏈RNA病毒和DNA病毒之間。RNA病毒基因組的靈活性還體現在基因的獲得和丟失。RNA病毒序列短,進化快,所以基因獲得和丟失很難發現。但是結合大量病毒基因組的結構分析揭示了這些事件在RNA病毒也很常見,其中最復雜的RNA病毒含有大量的協助基因,而最簡單的病毒可能只有一個復制酶基因組成。更值得關注的是,RNA病毒也經常從細胞生物中獲取基因,包括RNA解旋酶、甲基轉移酶、核酸酶外切酶、蛋白酶、ADP-ribose 結合蛋白和雙鏈RNA結合蛋白,甚至包括大腸桿菌群集運動蛋白(NANAR結構域)基因。這些基因在病毒進化史上出現的時間很不連貫,在基因組所處的位置也都是有很大的靈活性,表明這些基因經歷了多次獨立的基因獲得和缺失事件。本研究也表明了之前被認定是保守的基因組特征在進化歷程中實際上是高度多變的。這些特征包括開放閱讀框的數目和排列、結構和非結構蛋白的順序、以及病毒的分節段的頻率和節段的數量。比如說,我們發現在一些正鏈RNA病毒進化過程中的高頻率的分節段或去分節段化(即重新成為不分節段基因組)的歷程。負鏈RNA也有多種分節段的組織。例如布尼亞科的節段的數量從原來的3段到現在的1-7段,這體現了之前的知識體系和分類體系的嚴重缺陷。因此,在發現大量新的RNA病毒之后,展現在我們面前的不是一個支離破碎的病毒分類體系,而是一個連貫的更加靈活的模塊化病毒基因組進化模式。
      
      總的來說,我們的研究結果呈現出一個比目前的分類系統所描繪的親緣進化關系更復雜的、基因組進化更靈活多樣的病毒圈,從而為研究病毒甚至生物的遺傳與進化奠定了基礎。該研究建立的檢測體系、發現的新病毒也有助于在我國新發突發傳染病的防控上做到早識別、早預警、精準防控。
     圖1. 非脊椎動物病毒圈模式圖
     圖2. RNA病毒的遺傳多樣性
    圖3. RNA病毒間基因頻繁交換
    圖4. RNA病毒結構基因的缺失和獲得
    圖5. RNA 病毒與細胞組織間發生基因水平轉移




    中國疾病預防控制中心傳染病預防控制所 京ICP備14025369號-1 建議使用1024*768 分辨率,IE6.0以上瀏覽器

    地址:北京市昌平流字5號 | 郵編:102206 |

    2013 中國疾病預防控制中心傳染病預防控制所 版權所有首頁 | 聯系我們 | 版權聲明
    500万彩票官网