新疆长尾旱獭病毒组学及其新病毒的鉴定

发布时间：2020-09-15 08:13

　　近年来新发传染病屡见不鲜,种类越来越多,流行本底越来越复杂、防控形势越发严峻,已经成为人类健康和社会发展的一个严重的威胁。因此,有效预测和防控新发突发传染病已成为人类公共卫生事业亟待解决的重大科学问题之一。啮齿动物是全球地理分布最广、种类最多的哺乳动物种群,是哺乳动物中数量最大的目,全球约有2277种,占所有哺乳动物种类的42%左右,也是重要的人兽共患病自然宿主之一。所以了解啮齿目动物病毒组对新发传染病的预警溯源体系具有非常重要的意义。旱獭作为啮齿动物重要物种,分布广泛,在北美地区旱獭中发现引起脑炎的Powassan Virus(POW)、狂犬病毒、土拨鼠肝炎病毒(包括乙肝病毒和丁肝病毒)等。而长尾旱獭作为帕米尔高原代表性物种,对其携带病毒组的研究尚未开展,所以对长尾旱獭病毒组进行研究十分必要。目的:了解帕米尔高原地区长尾旱獭携带病毒的病原本底数据和潜在新发病毒情况,为预测和防范旱獭源新发突发人兽共患病提供基础数据。方法:解剖旱獭,取肺脏、肠道、肝脏、肾脏、淋巴、脾脏保存备用。将肺脏、肠道、肾脏、淋巴组织样品混合,提取混样中病毒核酸,反转录成cDNA并加入锚定引物,合成dscDNA,通过PCR扩增,电泳检测产物,合格样品送至深圳华大科技有限公司进行高通量测序。对测序结果进行病毒宏基因组学分析,通过PCR方法对部分病毒进行验证,根据验证结果对病毒进行流行率检测、全基因组扩增及遗传演化分析等。结果:(1)共收集101只长尾旱獭,通过病毒宏基因组学分析,共发现25个病毒科,其中脊椎动物病毒13个科18个属,昆虫病毒有2个科2个属,植物病毒有6个科和6个属,噬病毒体1个科1个属及噬菌体3个科25个属。(2)本研究着重对腺病毒科、疱疹病毒科、星状病毒科、指环病毒科、圆环病毒科、多头瘤病毒科、细小病毒科、呼肠孤病毒科、小双节RNA病毒科及小RNA病毒科等病毒科进行鉴定分析,发现阳性率介于1.0%-76.2%。对检测片段进行初步的遗传进化分析,发现腺病毒检测片段可分成两个组,并得到DNA Pol、Hexon及IVa2三段基因;疱疹病毒检测片段分成两个组,得到一株DNA Pol基因;星状病毒检测片段可分成四个组;指环病毒检测片段为三种病毒基因;细小病毒检测片段为两种病毒基因;小双节RNA病毒检测片段为同一种病毒基因;小RNA病毒检测片段为四种病毒基因。(3)得到两株圆环病毒及三株多头瘤病毒全基因组序列。结论:本研究通过病毒宏基因组学方法对新疆长尾旱獭病毒组进行全面调查,发现并验证11种脊椎动物病毒科病毒,1种昆虫病毒科病毒,1种大病毒依赖科病毒。根据ICTV最新分类标准,初步遗传进化分析显示都是新的病毒种或亚种,其中两株圆环病毒和五株腺病毒新种;一株多头瘤病毒、一株疱疹病毒和四株星状病毒,暗示可能为新的种。本研究对新疆长尾旱獭进行病毒宏基因组学研究,这些病毒的发现,丰富了新疆长尾旱獭病毒组学数据,体现了病毒宏基因组学分析对于挖掘病毒信息的效率,有突破性的作用。
【学位单位】：石河子大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S852.65
【部分图文】：

序列,位置,腺病毒,病毒

腺病毒（Adenovirus）为无囊膜双链 DNA 病毒，病毒粒子约 90 nm，基因组约 35-36kb，基因组两端均有倒置重复序列（inverted terminal repetitions，ITR），属于腺病毒科（Adenoviridae）。腺病毒宿主范围丰富多样，包括哺乳动物、鸟类、爬行动物、两栖动物和鱼类，同时还能造成多种疾病[50, 51]。在病毒宏基因组学注释信息中，有 20 条序列注释到哺乳动物腺病毒属，拼接成 3条重叠序列，经验证两条为病毒序列，如图 1.4，与一株 Simian adenovirus 44 具有核酸最高同源性为 86%。本研究对 101 只旱獭混样 DNA 均进行 PCR 验证，发现有 22.8%（23/101）的阳性率，扩增基因是位于腺病毒 Hexon 基因的一段长 767 bp 的片段，腺病毒检测电泳结果如图 1.5。这些检测片段通过多序列比较发现，两两之间核酸同源性在 64.3%-98.2%之间，与当前 NCBI 数据库收录病毒 BLAST 比对显示，核苷酸同源性在 66%-84%，氨基酸同源性在 63%-70%之间。挑取核酸同源性差异最大的两份并命名为：Rodent AdenovirusXinjiang H48（RoAdV XJ-H48）和 Rodent Adenovirus Xinjiang H82 （RoAdV XJ-H82），经过BLAST 发现，RoAdV XJ-H48与一株 Squirrel adenovirus 1 核酸同源性最高为 75%；H82 与一株 Human adenovirus E4 核酸同源性最高为 81%。采用邻间法（Neighbor-Joining，NJ），应用 MEGA6.06 软件进行进化分析，如图 1.6。

腺病毒

腺病毒电泳检测结果

序列,遗传进化分析,片段,基因

18传进化分析 RoAdV XJ-H48 和 RoAdV XJ-H82，分析片段为 767 bp 的 Hexon 基中的序列标记为黑三角。 1.6 Phylogenetic analyses of RoAdV XJ-H48 and RoAdV XJ-H82 based on 767 bp sequence. The sequence in our study is identified by a filled triangle.病毒检测结果病毒科（Anelloviridae）是单链环状 DNA 病毒，最新国际病毒分tional Committee on Taxonomy of Virus, ICTV）报告显示，该病毒科68 个病毒种[52]。该病毒是仅次于圆环病毒的第二小病毒，成熟的病二十面体对称球形，直径 30~32 nm，病毒基因组为 2.0~3.9 kb[53]。病除人类外，其他灵长类、家畜家禽、啮齿动物及节肢动物都有发现[5病毒宏基因组结果，指环病毒有两个属（Deltatorquevirus、IotatorquTorque teno tupaia virus、Torque teno sus virus 1a、Mosquito VEM AA、Rodent Torque teno virus 1），细环病毒有 113 条序列，拼接成 8

【参考文献】