鼻病毒A21基因型的划分及全基因组特征分析
发布时间：2020-11-16 21:20
人鼻病毒(Human rhinovirus,HRV)是导致儿童急性呼吸道感染的主要病毒之一。最近的研究报道发现HRV-A21可导致危重症急性呼吸道感染。本研究将2013～2015年河北省发热呼吸道症候群哨点监测病例中获得的一株HRV-A21病毒标本(本课题组之前的研究已获得VP4/2区序列),结合从GenBank数据库下载的全球98株HRV-A21代表株,基于VP4/2区构建亲缘性关系树。本研究首次将HRV-A21划分为A、B、C、D、E五个基因型,其中E基因型进一步划分为E1、E2和E3亚型,并发现E1、E2和E3亚型在年代分布上呈现出一定的时间进化趋势。我国流行的HRV-A21以C和E基因型为主。基于VP1区划分基因型的结果与VP4/2区相似。本研究进而对这一株HRV-A21进行了全基因组序列测定,并结合GenBank数据库下载的HRV-A21全基因组序列,对HRV-A21进行基因亲缘性关系分析、氨基酸变异和糖基化位点分析。结果显示VP2区、VP3区、VP1区和3D区都属于高变区,但变异程度VP1区VP2区VP3区3D区,同时发现了保守的14个N-糖基化位点和26个O-糖基化位点,和新增的5个N-糖基化位点和5个O-糖基化位点。本研究在GenBank数据库的基础上结合本课题组获得的一株HRV-A21序列,对HRV-A21进行基因型和基因亚型的划分,对HRV-A21在全球和我国部分地区的分布情况和流行特点进行了初步的分析,并对HRV-A21全基因组序列特征进行了分析,丰富了HRV-A21基因数据库,为HRV-A21诊断、分子流行病学等的研究以及疾病的防控和治疗提供了基础数据。
【部分图文】：
本研究将从Gen Bank中获得的全球HRV‐A21所有的VP4/2序列，结合本实验室之前研究中获得的一株HRV‐A21的VP4/2区序列[8]，基于VP4/2区构建亲缘性关系树（图1）。本文首次将HRV‐A21划分为A、B、C、D、E五个基因型，其中来源于美国的HRV‐A21原型株FJ445121被划分为A基因型；C基因型目前仅有两条中国序列，包括FJ950800/Beijing/CHN/2006和HQ444772/Hongkong/CHN/2008;E基因型在进化树上呈现独立分支，可进一步划分为E1、E2和E3三个亚型。A、B、C、D、E各基因型之间核苷酸平均遗传距离为0.052～0.078，均大于5%;A、B、C、D、E各基因型之内核苷酸平均遗传距离为0.015～0.047。E1、E2和E3三个亚型之间核苷酸平均遗传距离为0.026～0.029，均大于2%;E1、E2和E3三个亚型内的核苷酸平均遗传距离为0.012～0.016。E基因型不同亚型的序列在年代分布上呈现出一定的时间进化趋势：E3亚型主要流行于2001～2008年；E2亚型主要流行于2009～2013年；E1亚型主要流行于2012～2015年。图3 基于全基因组构建的人鼻病毒A21型（HRV-A21）亲缘关系进化树
图2 基于VP1区构建的人鼻病毒A21型（HRV-A21）亲缘关系进化树本研究中的HRV‐A21序列在VP4/2区构建的进化树上与E基因型中的E1亚型划分为同一个分支，与KM576767/CHN/2013亲缘性关系最近，核苷酸和氨基酸的同源性均为100%。本研究发现我国流行的HRV‐A21主要属于C和E两个基因型。在20株中国流行株中，18株属于E基因型（11株属于E1亚型，7株属于E3亚型），2株属于C基因型。
将本研究获得的一株HRV‐A21病毒VP1区编码全长，结合GenBank中获得的全球所有HRV‐A21病毒VP1区序列基于VP1区构建亲缘性关系树（图2)[13,14]。对28株HRV‐A21的VP1区序列进行比对，发现各病毒间核苷酸同源性为87.5%～100%，氨基酸同源性为89.2%～100%。由于两种分型方法中存在部分相同的毒株，据此对VP1区构建的亲缘性关系树进行分型，发现其可分为A、B、D、E四个基因型，且中国地区的序列都在同一个分支，为E基因型，时间集中在2013～2015年。3 HRV-A21全基因组序列分析
【相似文献】
本文编号：2886681
【部分图文】：
本研究将从Gen Bank中获得的全球HRV‐A21所有的VP4/2序列，结合本实验室之前研究中获得的一株HRV‐A21的VP4/2区序列[8]，基于VP4/2区构建亲缘性关系树（图1）。本文首次将HRV‐A21划分为A、B、C、D、E五个基因型，其中来源于美国的HRV‐A21原型株FJ445121被划分为A基因型；C基因型目前仅有两条中国序列，包括FJ950800/Beijing/CHN/2006和HQ444772/Hongkong/CHN/2008;E基因型在进化树上呈现独立分支，可进一步划分为E1、E2和E3三个亚型。A、B、C、D、E各基因型之间核苷酸平均遗传距离为0.052～0.078，均大于5%;A、B、C、D、E各基因型之内核苷酸平均遗传距离为0.015～0.047。E1、E2和E3三个亚型之间核苷酸平均遗传距离为0.026～0.029，均大于2%;E1、E2和E3三个亚型内的核苷酸平均遗传距离为0.012～0.016。E基因型不同亚型的序列在年代分布上呈现出一定的时间进化趋势：E3亚型主要流行于2001～2008年；E2亚型主要流行于2009～2013年；E1亚型主要流行于2012～2015年。图3 基于全基因组构建的人鼻病毒A21型（HRV-A21）亲缘关系进化树
图2 基于VP1区构建的人鼻病毒A21型（HRV-A21）亲缘关系进化树本研究中的HRV‐A21序列在VP4/2区构建的进化树上与E基因型中的E1亚型划分为同一个分支，与KM576767/CHN/2013亲缘性关系最近，核苷酸和氨基酸的同源性均为100%。本研究发现我国流行的HRV‐A21主要属于C和E两个基因型。在20株中国流行株中，18株属于E基因型（11株属于E1亚型，7株属于E3亚型），2株属于C基因型。
将本研究获得的一株HRV‐A21病毒VP1区编码全长，结合GenBank中获得的全球所有HRV‐A21病毒VP1区序列基于VP1区构建亲缘性关系树（图2)[13,14]。对28株HRV‐A21的VP1区序列进行比对，发现各病毒间核苷酸同源性为87.5%～100%，氨基酸同源性为89.2%～100%。由于两种分型方法中存在部分相同的毒株，据此对VP1区构建的亲缘性关系树进行分型，发现其可分为A、B、D、E四个基因型，且中国地区的序列都在同一个分支，为E基因型，时间集中在2013～2015年。3 HRV-A21全基因组序列分析
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2 金雷,张林,王大成,J.Markussen;[A21~(Ser)-B27~(Arg)-B30~(Thr)-NH_2]-人胰岛素突变体的结晶和四方晶体的晶体学研究[J];科学通报;1995年08期
本文编号：2886681
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