崔杰課題組揭示海洋無脊椎動物RNA病毒的遺傳多樣性
5月6日,國際重要學(xué)術(shù)期刊《中國科學(xué):生命科學(xué)》(SCIENCE CHINA Life Sciences)在線發(fā)表了中國科學(xué)院上海巴斯德研究所崔杰研究組題為“Virome in Marine Ecosystems Reveal Remarkable Invertebrate RNA virus Diversity”的最新研究成果。

海洋蘊(yùn)藏著豐富的資源,具有極大的開發(fā)潛力;但海洋生物安全問題同樣需要引起更高的重視。海洋中不僅有著許多尚未被發(fā)現(xiàn)的動、植物物種,還有著數(shù)量更為龐大、種類繁多的微生物。傳統(tǒng)的海洋病毒研究多集中在噬菌體為代表的DNA病毒上,對多樣性高、基因組不穩(wěn)定的RNA病毒的遺傳多樣性、分布特征以及傳播模式等均不清楚。

無脊椎動物轉(zhuǎn)錄組中病毒的病毒分布和多樣性:上方的柱狀圖展示了每個文庫中的PE reads數(shù)目,不同顏色代表著不同的樣品采集地點:東海——紅色,黃海——黃色,南海——藍(lán)色,每個文庫的名稱和宿主的分類在柱狀圖的頂部展示。下方的柱狀圖展示了每個文庫中發(fā)現(xiàn)的病毒種類和數(shù)量。
崔杰團(tuán)隊從不同海域共采集了3門6綱58種的海洋無脊椎動物樣品,并利用宏轉(zhuǎn)錄組的測序方法對不同物種的RNA病毒組進(jìn)行研究。該團(tuán)隊使用改進(jìn)的生物信息分析方法,鑒定出了涵蓋9個病毒家族(Durnavirales、Totiviridae、Bunyavirales、Chuviridae、Picornavirales、Flaviviridae、Hepelivirales、Solemoviridae、Tombusviridae)的363個RNA病毒,其中的315個與已知的RNA病毒相似度較低,被認(rèn)為是全新的RNA病毒。該團(tuán)隊報道了3個海洋無脊椎動物漢坦樣病毒,其較陸地漢坦病毒更為古老,進(jìn)一步支持了漢坦病毒具有海洋起源的可能。結(jié)合基因組結(jié)構(gòu)和統(tǒng)計學(xué)分析,該團(tuán)隊展示了豐富的海洋病毒遺傳多樣性和病毒基因組可塑性,揭示了不同海域間、不同宿主類別間可能存在的病毒傳播現(xiàn)象。整體而言,該研究通過解析海洋無脊椎動物RNA病毒組,描繪病毒生態(tài)圈,為海洋RNA病毒的起源、進(jìn)化、傳播提供了重要見解。

病毒跨宿主傳播速率與病毒數(shù)目的相關(guān)性:橫坐標(biāo)反映了病毒的數(shù)量,縱坐標(biāo)反映了病毒跨宿主傳播事件的頻率,連線和灰色區(qū)域代表了線性回歸分析的擬合曲線以及95%的置信區(qū)間。
碩士研究生張譽(yù)譯和科研助理陳毅聰為本文的共同第一作者,崔杰研究員為本文的通訊作者。該研究得到國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院分子病毒與免疫重點實驗室等項目的資助。
文章鏈接:http://engine.scichina.com/doi/10.1007/s11427-020-1936-2
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