基于氨基酸序列的甲型流感病毒多样性及进化分析
发布时间：2021-06-16 12:45
甲型流感病毒（influenza A virus,IAV）可引起人和多种动物感染发病。IAV的多样性和分布特征非常复杂,揭示IAV的多样性和分布特征有助于分析IAV疫情状况和风险,阐明IAV的流行规律,以及预测IAV疫情发展态势。十年前,IAV的多样性和分布特征曾被全面解析。但是近十年来,新增了数万株IAV的基因序列,同时有些IAV基因的旧序列已被修订。这些新增和修订的毒株可能代表了一些新的分支或亚分支。并且,近十年计算机运算能力也显著增强,为系统运算更多、更新、更准确的IAV序列提供了工具。鉴于上述背景,本研究旨在重新全景式地解析了IAV多样性和分布特征,以完善了人们对IAV多样性和分布特征的认识。在本研究中,将主要在禽、人、猪、马和犬群体中流行的IAV,分别命名为禽流感病毒（AIV）、人流感病毒（Hu IV）、猪流感病毒（SIV）、马流感病毒（EIV）、犬流感病毒（CIV）;本研究从流感病毒资源数据库中（Influenza Virus Resource）筛选了背景清晰的139872条IAV的氨基酸序列,作为分析原始材料;对不同亚型的HA和NA基因节段,以及IAV的6个内部基因节段（...
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：150 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
996-2011年亚欧非三大洲H5强毒HA基因进化情况
华中农业大学2020届博士研究生学位论文34A/swine/Mexico/AVX47/2013(H1N1)。2株HuIV及1株AIV毒株A/turkey/Netherlands/543301/1999也位于H1.1d分支。图3-1H1亚型流感病毒HA基因氨基酸序列的进化多样性及分布情况H1亚型IAV分为2个一级分支，H1.1和H1.2。H1.1分支对应H1亚型AIV以及诸多起源于AIV的SIV。H1.2分支对应经典的H1亚型HuIV和SIV。在进化树中，在进化树中，禽、人和猪的分支分别用蓝、绿和红色进行标记。禽、人和猪的代表毒株分别用红、粉和蓝色进行标记。Fig.3-1PhylogeneticdiversityanddistributionofH1subtypeIAVsbasedonHAsequencesH1subtypeIAVswereclassifiedintotwoprimarylineages.H1.1mainlycorrespondedtoH1subtypeAIVsandsomeSIVswhichoriginatedfromtheAIVs.H1.2correspondedtoclassicalH1subtypeHuIVsandSIVs.Avian,humanandswinelineagesweregiveninblue,greenandredcolor,respectively.Avian,humanandswine,representativesequenceswereshowedinred,pinkandbluesolidcircles,respectively.H1.2分支对应着经典的H1亚型HuIV和SIV。H1.2进一步分为4个二级分支，H1.2a-H1.2d。H1.2a对应1918年的HuIV。H1.2b对应1930-1945年间全球流行的SIV，1990年、2008年、2009年的3株SIV例外。H1.2c对应在全球流行多年的H1亚型SIV。H1.2c内的一株毒引起2009年H1N1亚型HuIV的大流行，在后续研究中，被命名为A(H1N1)pdm09。现今，这个分支的毒株在本研究被命名为H1.2c1，发展成季节性H1N1亚型HuIV。H1.2d覆盖了众多1930s-1950s和1970s-2010年间流行于人群的HuIV，以及2010年后流行的SIV。虽然H1.2dHuIV分支中插入了众多SIV（图S1_1），我们推测这可能是由于某些SIV很偶
基于氨基酸序列的甲型流感病毒多样性及进化分析37我们未对某些相互之间展示了显著的遗传距离的分支进行亚分支的命名，缘于这些IAV在宿主、时间及空间分布等方面无显著差异，本研究不过度依赖遗传距离，根据现实必要性进行了分支的命名。图3-2H2亚型IAV的HA基因氨基酸序列的进化多样性及分布情况H2亚型IAV可分为2个一级分支，H2.1和H2.2，基本上分别对应着分离自西半球和东半球的AIV。禽和人的分支分别用蓝色和绿色进行标记，禽和人的代表毒株分别用红色和粉色进行标记。Fig.3-2PhylogeneticdiversityanddistributionofH2subtypeIAVsbasedonHAsequences.H2subtypeIAVswereclassifiedintotwoprimarylineages,largelycorrespondingtotheAIVsisolatedfromtheWesternandEasternHemispheres,respectively.Avianandhumanlineagesweregiveninblueandgreencolor,avianandhumanrepresentativesequenceswereshowedinredandpinksolidcircles,respectively.3.4.1.3H3亚型IAV的HA基因氨基酸序列的进化多样性及分布分析从多样性的角度，基于病毒的HA基因序列，H3亚型流感病毒可分为3个一级分支，H3.1H3.3，详见图3-3（进化树的缩略图）和图S1_3（原始进化树）。H3.1对应H3亚型AIV，同时命名了3个二级分支，H3.1aH3.1c。H3.1a对应流行于西半球的AIV，H3.1b对应环太平洋的AIV，H3.1c对应全球分布的AIV。H3.1c命名了2个二级分支，H3.1c1对应分离自西半球的AIV，H3.1c2对应与流行于韩国的AIV亲缘关系较近的犬/猫IAV，表明这些犬/猫IAV非常有可能来源于韩国流行的AIV。本研究未对流行于东半球的AIV命名亚分支，主
【参考文献】：
期刊论文
[1]流感研究数据库（IRD）在病毒研究中的应用[J]. 吴运谱. 畜牧兽医科技信息. 2018(09)
[2]猪流感病毒的进化及其对人类的威胁[J]. 卜欣欣,龙进学,顾敏,刘秀梵. 家畜生态学报. 2018(08)
[3]H3N2亚型禽流感病毒及猪流感病毒感染人肺腺癌细胞后增殖的差异性变化[J]. 崔梦一,梁佳,黄晓量,劳婷婷,王伊玲,王晋,高灵茜,樊晓晖. 动物医学进展. 2017(04)
[4]口蹄疫病毒研究进展[J]. 李夏莹,郑鹭飞,张秀杰,杨坤,汪其怀,周荣,吴添文. 中国畜牧兽医. 2015(07)
[5]H5N1亚型禽流感病毒的流行与致病性[J]. 孙洪磊,刘金华. 生命科学. 2015(05)
[6]猪流感病毒概述[J]. 杨帅,朱闻斐,舒跃龙. 病毒学报. 2013(03)
[7]Increased substitution rate in H5N1 avian influenza viruses during mass vaccination of poultry[J]. WANG ZhaoGuo1,JIANG WenMing2,LIU Shuo2,HOU GuangYu2,LI JinPing2,WANG ZhiYu1 & CHEN JiMing2 1 College of Public Health,Shandong University,Jinan 250012,China;2 China Animal Health and Epidemiology Center,Qingdao 266032,China. Chinese Science Bulletin. 2012(19)
[8]广东地区流感H3N2毒株血凝素基因特征、进化和变异分析[J]. 黄平,钟静,梁丽君,侯年妹,倪汉忠,武婕,张欣. 病毒学报. 2012(04)
[9]我国H5N1亚型流感病毒疫情及病原特性[J]. 郭兴福,王飞,呼太飞,李雁冰,李艳华. 畜牧兽医科技信息. 2011(12)
[10]猪流感病毒进化方式及其流行特点[J]. 祁贤,陆承平. 微生物学报. 2009(09)
博士论文
[1]我国鸡群中H7N9亚型禽流感病毒的遗传进化及PA-X蛋白在高、低致病性毒株感染中的作用和机制研究[D]. 刘东.扬州大学 2019
[2]甲型流感病毒重要亚型的进化研究[D]. 靳远.中国人民解放军军事医学科学院 2015
[3]流感病毒感染致炎的表观遗传学机制研究[D]. 汤必奎.复旦大学 2010
硕士论文
[1]基于样本频率的重要亚型禽流感病毒适应性进化规律研究[D]. 彭小川.军事科学院 2019
[2]重组高产H1N1亚型猪流感灭活疫苗的制备及免疫保护效力评价[D]. 阮宝阳.山东农业大学 2016
[3]H3N2亚型猪流感及不同亚型流感重组病毒的拯救[D]. 杜金玲.中国农业科学院 2009
[4]A型流感病毒HA基因遗传多样性与2007-2008年中国部分地区H9亚型禽流感病毒HA基因分子进化分析[D]. 嵇康.东北农业大学 2009
本文编号：3233103
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：150 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
996-2011年亚欧非三大洲H5强毒HA基因进化情况
华中农业大学2020届博士研究生学位论文34A/swine/Mexico/AVX47/2013(H1N1)。2株HuIV及1株AIV毒株A/turkey/Netherlands/543301/1999也位于H1.1d分支。图3-1H1亚型流感病毒HA基因氨基酸序列的进化多样性及分布情况H1亚型IAV分为2个一级分支，H1.1和H1.2。H1.1分支对应H1亚型AIV以及诸多起源于AIV的SIV。H1.2分支对应经典的H1亚型HuIV和SIV。在进化树中，在进化树中，禽、人和猪的分支分别用蓝、绿和红色进行标记。禽、人和猪的代表毒株分别用红、粉和蓝色进行标记。Fig.3-1PhylogeneticdiversityanddistributionofH1subtypeIAVsbasedonHAsequencesH1subtypeIAVswereclassifiedintotwoprimarylineages.H1.1mainlycorrespondedtoH1subtypeAIVsandsomeSIVswhichoriginatedfromtheAIVs.H1.2correspondedtoclassicalH1subtypeHuIVsandSIVs.Avian,humanandswinelineagesweregiveninblue,greenandredcolor,respectively.Avian,humanandswine,representativesequenceswereshowedinred,pinkandbluesolidcircles,respectively.H1.2分支对应着经典的H1亚型HuIV和SIV。H1.2进一步分为4个二级分支，H1.2a-H1.2d。H1.2a对应1918年的HuIV。H1.2b对应1930-1945年间全球流行的SIV，1990年、2008年、2009年的3株SIV例外。H1.2c对应在全球流行多年的H1亚型SIV。H1.2c内的一株毒引起2009年H1N1亚型HuIV的大流行，在后续研究中，被命名为A(H1N1)pdm09。现今，这个分支的毒株在本研究被命名为H1.2c1，发展成季节性H1N1亚型HuIV。H1.2d覆盖了众多1930s-1950s和1970s-2010年间流行于人群的HuIV，以及2010年后流行的SIV。虽然H1.2dHuIV分支中插入了众多SIV（图S1_1），我们推测这可能是由于某些SIV很偶
基于氨基酸序列的甲型流感病毒多样性及进化分析37我们未对某些相互之间展示了显著的遗传距离的分支进行亚分支的命名，缘于这些IAV在宿主、时间及空间分布等方面无显著差异，本研究不过度依赖遗传距离，根据现实必要性进行了分支的命名。图3-2H2亚型IAV的HA基因氨基酸序列的进化多样性及分布情况H2亚型IAV可分为2个一级分支，H2.1和H2.2，基本上分别对应着分离自西半球和东半球的AIV。禽和人的分支分别用蓝色和绿色进行标记，禽和人的代表毒株分别用红色和粉色进行标记。Fig.3-2PhylogeneticdiversityanddistributionofH2subtypeIAVsbasedonHAsequences.H2subtypeIAVswereclassifiedintotwoprimarylineages,largelycorrespondingtotheAIVsisolatedfromtheWesternandEasternHemispheres,respectively.Avianandhumanlineagesweregiveninblueandgreencolor,avianandhumanrepresentativesequenceswereshowedinredandpinksolidcircles,respectively.3.4.1.3H3亚型IAV的HA基因氨基酸序列的进化多样性及分布分析从多样性的角度，基于病毒的HA基因序列，H3亚型流感病毒可分为3个一级分支，H3.1H3.3，详见图3-3（进化树的缩略图）和图S1_3（原始进化树）。H3.1对应H3亚型AIV，同时命名了3个二级分支，H3.1aH3.1c。H3.1a对应流行于西半球的AIV，H3.1b对应环太平洋的AIV，H3.1c对应全球分布的AIV。H3.1c命名了2个二级分支，H3.1c1对应分离自西半球的AIV，H3.1c2对应与流行于韩国的AIV亲缘关系较近的犬/猫IAV，表明这些犬/猫IAV非常有可能来源于韩国流行的AIV。本研究未对流行于东半球的AIV命名亚分支，主
【参考文献】：
期刊论文
[1]流感研究数据库（IRD）在病毒研究中的应用[J]. 吴运谱. 畜牧兽医科技信息. 2018(09)
[2]猪流感病毒的进化及其对人类的威胁[J]. 卜欣欣,龙进学,顾敏,刘秀梵. 家畜生态学报. 2018(08)
[3]H3N2亚型禽流感病毒及猪流感病毒感染人肺腺癌细胞后增殖的差异性变化[J]. 崔梦一,梁佳,黄晓量,劳婷婷,王伊玲,王晋,高灵茜,樊晓晖. 动物医学进展. 2017(04)
[4]口蹄疫病毒研究进展[J]. 李夏莹,郑鹭飞,张秀杰,杨坤,汪其怀,周荣,吴添文. 中国畜牧兽医. 2015(07)
[5]H5N1亚型禽流感病毒的流行与致病性[J]. 孙洪磊,刘金华. 生命科学. 2015(05)
[6]猪流感病毒概述[J]. 杨帅,朱闻斐,舒跃龙. 病毒学报. 2013(03)
[7]Increased substitution rate in H5N1 avian influenza viruses during mass vaccination of poultry[J]. WANG ZhaoGuo1,JIANG WenMing2,LIU Shuo2,HOU GuangYu2,LI JinPing2,WANG ZhiYu1 & CHEN JiMing2 1 College of Public Health,Shandong University,Jinan 250012,China;2 China Animal Health and Epidemiology Center,Qingdao 266032,China. Chinese Science Bulletin. 2012(19)
[8]广东地区流感H3N2毒株血凝素基因特征、进化和变异分析[J]. 黄平,钟静,梁丽君,侯年妹,倪汉忠,武婕,张欣. 病毒学报. 2012(04)
[9]我国H5N1亚型流感病毒疫情及病原特性[J]. 郭兴福,王飞,呼太飞,李雁冰,李艳华. 畜牧兽医科技信息. 2011(12)
[10]猪流感病毒进化方式及其流行特点[J]. 祁贤,陆承平. 微生物学报. 2009(09)
博士论文
[1]我国鸡群中H7N9亚型禽流感病毒的遗传进化及PA-X蛋白在高、低致病性毒株感染中的作用和机制研究[D]. 刘东.扬州大学 2019
[2]甲型流感病毒重要亚型的进化研究[D]. 靳远.中国人民解放军军事医学科学院 2015
[3]流感病毒感染致炎的表观遗传学机制研究[D]. 汤必奎.复旦大学 2010
硕士论文
[1]基于样本频率的重要亚型禽流感病毒适应性进化规律研究[D]. 彭小川.军事科学院 2019
[2]重组高产H1N1亚型猪流感灭活疫苗的制备及免疫保护效力评价[D]. 阮宝阳.山东农业大学 2016
[3]H3N2亚型猪流感及不同亚型流感重组病毒的拯救[D]. 杜金玲.中国农业科学院 2009
[4]A型流感病毒HA基因遗传多样性与2007-2008年中国部分地区H9亚型禽流感病毒HA基因分子进化分析[D]. 嵇康.东北农业大学 2009
本文编号：3233103
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/swxlw/3233103.html
