节肢动物中负链RNA病毒的多样性及其进化

发布时间：2017-05-25 14:24

  本文关键词：节肢动物中负链RNA病毒的多样性及其进化，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：节肢动物是动物界中最大的一个门,具有巨大的物种多样性。它们能主动与真菌、植物、脊椎动物等其他生物相互作用。尽管蚊和蜱等节肢动物是我们所非常熟知的病毒性疾病的传播媒介,但节肢动物所携带病毒的多样性及其在病毒起源和进化中的作用尚不清楚。在中国部分地区(北京、湖北、新疆及浙江)采集了4个纲(昆虫纲、蛛形纲、唇足纲、软甲亚纲)的70种节肢动物,提取RNA,采用高通量测序、重新拼装,以及相似性搜寻,发现了94种新的负链RNA病毒。这些RNA病毒基因组编码的氨基酸序列相互之间及与已知病毒间的差异较大,最高达到84%。按照国际病毒分类委员会的分类标准,其中相当多的新发现病毒至少可以分在16个潜在的新病毒科/属。系统发生分析显示大部分新发现的节肢动物病毒处于已知病毒的祖先位置,表明节肢动物病毒有可能是那些可引起脊椎动物和植物疾病病毒的进化祖先。一些新的分枝填补了已知病毒科或属间的系统进化空白。新发现的病毒大大丰富了单股负链RNA病毒目,沙粒病毒科、布尼亚病毒科、正粘病毒科,以及3个未定属(纤细病毒属、欧洲山栲环斑病毒属、巨脉病毒属)等的遗传多样性。同时,在分节段病毒群与不分节段病毒群之间,新发现的病毒形成一个大的单源群,我们把这一类病毒命名为楚病毒科。负链RNA病毒基因组结构具有非常高的多样性：可以为完整单链或分节段单链；而分节段病毒的基因组又从2个基因节段到8个基因节段不等。在负链RNA病毒的进化过程中,基因组分节段的数量没有明显增加或减少的趋势,但是其变化的频率却相对较高。新发现的楚病毒科在进化树上处于单链病毒与分节段病毒之间,其基因组结构不但有完整单链,也有分节段单链。更独特的是,楚病毒科的基因组还存在着环状结构,这种环状基因组结构不仅存在于单链病毒,也存在于分节段病毒。楚病毒也是至今世界上发现的第一个具有环状基因结构的完整RNA病毒,这一发现不但对研究病毒基因组的起源进化提供了新的启发,而且其复制机制及其对基因组分节段的影响也值得进一步深入研究。除了外源性病毒之外,分析发现,40多种节肢动物的基因组中还存在着很多潜在的内源性病毒元件；这些序列与病毒主要蛋白(核蛋白、糖蛋白和RdRp)序列完全或部分类似,但是没有完整的基因组。负链RNA病毒的RNA在节肢动物转录组中较高的丰度,结合其在节肢动物基因组中高频率内源拷贝,说明节肢动物是这些负链RNA病毒的主要宿主。另外,节肢动物种类繁多,多样性强；上述这些特征,再加上节肢动物丰富多样的生活方式,可能意味着节肢动物作为病毒宿主和载体具有独特的地位、以及在负链RNA病毒的进化过程中发挥了重要作用。节肢动物与能与广泛的脊椎动物和植物等相互作用,因而它们可能是许多临床或经济相关重要病毒的直接或间接来源。节肢动物病毒如此高的遗传和表型多样性,也为研究病毒起源、多样性、宿主范围、基因组进化、以及疾病的发生提供了新的视角。
【关键词】：节肢动物 负链RNA病毒 基因组多样性 分节段 环状结构 进化
【学位授予单位】：中国疾病预防控制中心
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：Q939.4
【目录】：

• 缩略词5-6
• 摘要6-8
• Abstract8-11
• 1 前言11-22
• 1.1 节肢动物11-14
• 1.2 负链RNA病毒14-17
• 1.3 病毒发现的方法17-20
• 1.4 病毒的大进化20-22
• 2 材料22-26
• 2.1 仪器及试剂22-23
• 2.2 生物分析工具23-26
• 3 方法26-37
• 3.1 样本采集、处理及鉴定26-28
• 3.2 转录组测序与病毒序列的获取28-29
• 3.3 序列验证、延长及完整29-34
• 3.4 转录组表达量的计算34-35
• 3.5 病毒的进化分析35
• 3.6 蛋白功能结构域的预测35
• 3.7 内源性病毒的特征分析35-37
• 4 结果37-61
• 4.1 节肢动物标本的分子生物学鉴定37-39
• 4.2 高度差异性负链RNA病毒的发现39-45
• 4.3 负链RNA病毒的进化历史45-51
• 4.4 病毒基因结构的多样性及进化51-57
• 4.5 新的内源病毒元件57-61
• 5 讨论61-69
• 结论69-70
• 参考文献70-77
• 附录77-82
• 综述82-93
• 参考文献88-93
• 发表或待发表的文章93-94
• 致谢94

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 曾江勇;郭建宏;刘在新;;负链RNA病毒的反向遗传技术[J];动物医学进展;2006年09期

2 邓文生,杨希才,康良仪,田波;特异切割马铃薯纺锤形块茎类病毒负链的多价核酶的构建和体外活性测定[J];病毒学报;2000年04期

3 王钧，俞德超，柳念祖;从带烟草花叶病毒外壳蛋白亚基因组启动子的负链RNA产生正链RNA[J];病毒学报;1996年03期

4 黄志明,黄开红,邓庆丽,王巍,邵静;NS5B与HCV负链RNA3′末端特异性结合的分析[J];生物化学与生物物理进展;2001年03期

5 王革非;张驰;曾祥兴;张衡;陈幼莹;李卫中;李康生;;负链RNA病毒反向遗传通用载体的构建与鉴定[J];癌变·畸变·突变;2010年03期

6 张剑峰;张鹤龄;于嘉林;迟胜起;贺秀芳;郝文胜;杨静华;;二价核酶基因构建及对PLRV负链靶序列的体外切割研究[J];华北农学报;2012年02期

7 ;[J];;年期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 尹仁福;丁壮;刘美;刘新鑫;邱蜜蜜;;非节段负链RNA病毒载体疫苗研究进展[A];中国畜牧兽医学会动物传染病学分会第十二次学术研讨会论文集[C];2007年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 李辞修;节肢动物中负链RNA病毒的多样性及其进化[D];中国疾病预防控制中心;2015年

  本文关键词：节肢动物中负链RNA病毒的多样性及其进化，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：394030