發(fā)布時(shí)間：2017-05-25 14:24

  本文關(guān)鍵詞：節(jié)肢動(dòng)物中負(fù)鏈RNA病毒的多樣性及其進(jìn)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：節(jié)肢動(dòng)物是動(dòng)物界中最大的一個(gè)門,具有巨大的物種多樣性。它們能主動(dòng)與真菌、植物、脊椎動(dòng)物等其他生物相互作用。盡管蚊和蜱等節(jié)肢動(dòng)物是我們所非常熟知的病毒性疾病的傳播媒介,但節(jié)肢動(dòng)物所攜帶病毒的多樣性及其在病毒起源和進(jìn)化中的作用尚不清楚。在中國(guó)部分地區(qū)(北京、湖北、新疆及浙江)采集了4個(gè)綱(昆蟲(chóng)綱、蛛形綱、唇足綱、軟甲亞綱)的70種節(jié)肢動(dòng)物,提取RNA,采用高通量測(cè)序、重新拼裝,以及相似性搜尋,發(fā)現(xiàn)了94種新的負(fù)鏈RNA病毒。這些RNA病毒基因組編碼的氨基酸序列相互之間及與已知病毒間的差異較大,最高達(dá)到84%。按照國(guó)際病毒分類委員會(huì)的分類標(biāo)準(zhǔn),其中相當(dāng)多的新發(fā)現(xiàn)病毒至少可以分在16個(gè)潛在的新病毒科/屬。系統(tǒng)發(fā)生分析顯示大部分新發(fā)現(xiàn)的節(jié)肢動(dòng)物病毒處于已知病毒的祖先位置,表明節(jié)肢動(dòng)物病毒有可能是那些可引起脊椎動(dòng)物和植物疾病病毒的進(jìn)化祖先。一些新的分枝填補(bǔ)了已知病毒科或?qū)匍g的系統(tǒng)進(jìn)化空白。新發(fā)現(xiàn)的病毒大大豐富了單股負(fù)鏈RNA病毒目,沙粒病毒科、布尼亞病毒科、正粘病毒科,以及3個(gè)未定屬(纖細(xì)病毒屬、歐洲山栲環(huán)斑病毒屬、巨脈病毒屬)等的遺傳多樣性。同時(shí),在分節(jié)段病毒群與不分節(jié)段病毒群之間,新發(fā)現(xiàn)的病毒形成一個(gè)大的單源群,我們把這一類病毒命名為楚病毒科。負(fù)鏈RNA病毒基因組結(jié)構(gòu)具有非常高的多樣性：可以為完整單鏈或分節(jié)段單鏈；而分節(jié)段病毒的基因組又從2個(gè)基因節(jié)段到8個(gè)基因節(jié)段不等。在負(fù)鏈RNA病毒的進(jìn)化過(guò)程中,基因組分節(jié)段的數(shù)量沒(méi)有明顯增加或減少的趨勢(shì),但是其變化的頻率卻相對(duì)較高。新發(fā)現(xiàn)的楚病毒科在進(jìn)化樹(shù)上處于單鏈病毒與分節(jié)段病毒之間,其基因組結(jié)構(gòu)不但有完整單鏈,也有分節(jié)段單鏈。更獨(dú)特的是,楚病毒科的基因組還存在著環(huán)狀結(jié)構(gòu),這種環(huán)狀基因組結(jié)構(gòu)不僅存在于單鏈病毒,也存在于分節(jié)段病毒。楚病毒也是至今世界上發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)具有環(huán)狀基因結(jié)構(gòu)的完整RNA病毒,這一發(fā)現(xiàn)不但對(duì)研究病毒基因組的起源進(jìn)化提供了新的啟發(fā),而且其復(fù)制機(jī)制及其對(duì)基因組分節(jié)段的影響也值得進(jìn)一步深入研究。除了外源性病毒之外,分析發(fā)現(xiàn),40多種節(jié)肢動(dòng)物的基因組中還存在著很多潛在的內(nèi)源性病毒元件；這些序列與病毒主要蛋白(核蛋白、糖蛋白和RdRp)序列完全或部分類似,但是沒(méi)有完整的基因組。負(fù)鏈RNA病毒的RNA在節(jié)肢動(dòng)物轉(zhuǎn)錄組中較高的豐度,結(jié)合其在節(jié)肢動(dòng)物基因組中高頻率內(nèi)源拷貝,說(shuō)明節(jié)肢動(dòng)物是這些負(fù)鏈RNA病毒的主要宿主。另外,節(jié)肢動(dòng)物種類繁多,多樣性強(qiáng)；上述這些特征,再加上節(jié)肢動(dòng)物豐富多樣的生活方式,可能意味著節(jié)肢動(dòng)物作為病毒宿主和載體具有獨(dú)特的地位、以及在負(fù)鏈RNA病毒的進(jìn)化過(guò)程中發(fā)揮了重要作用。節(jié)肢動(dòng)物與能與廣泛的脊椎動(dòng)物和植物等相互作用,因而它們可能是許多臨床或經(jīng)濟(jì)相關(guān)重要病毒的直接或間接來(lái)源。節(jié)肢動(dòng)物病毒如此高的遺傳和表型多樣性,也為研究病毒起源、多樣性、宿主范圍、基因組進(jìn)化、以及疾病的發(fā)生提供了新的視角。
【關(guān)鍵詞】：節(jié)肢動(dòng)物 負(fù)鏈RNA病毒 基因組多樣性 分節(jié)段 環(huán)狀結(jié)構(gòu) 進(jìn)化
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)疾病預(yù)防控制中心
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：Q939.4
【目錄】：

• 縮略詞5-6
• 摘要6-8
• Abstract8-11
• 1 前言11-22
• 1.1 節(jié)肢動(dòng)物11-14
• 1.2 負(fù)鏈RNA病毒14-17
• 1.3 病毒發(fā)現(xiàn)的方法17-20
• 1.4 病毒的大進(jìn)化20-22
• 2 材料22-26
• 2.1 儀器及試劑22-23
• 2.2 生物分析工具23-26
• 3 方法26-37
• 3.1 樣本采集、處理及鑒定26-28
• 3.2 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序與病毒序列的獲取28-29
• 3.3 序列驗(yàn)證、延長(zhǎng)及完整29-34
• 3.4 轉(zhuǎn)錄組表達(dá)量的計(jì)算34-35
• 3.5 病毒的進(jìn)化分析35
• 3.6 蛋白功能結(jié)構(gòu)域的預(yù)測(cè)35
• 3.7 內(nèi)源性病毒的特征分析35-37
• 4 結(jié)果37-61
• 4.1 節(jié)肢動(dòng)物標(biāo)本的分子生物學(xué)鑒定37-39
• 4.2 高度差異性負(fù)鏈RNA病毒的發(fā)現(xiàn)39-45
• 4.3 負(fù)鏈RNA病毒的進(jìn)化歷史45-51
• 4.4 病毒基因結(jié)構(gòu)的多樣性及進(jìn)化51-57
• 4.5 新的內(nèi)源病毒元件57-61
• 5 討論61-69
• 結(jié)論69-70
• 參考文獻(xiàn)70-77
• 附錄77-82
• 綜述82-93
• 參考文獻(xiàn)88-93
• 發(fā)表或待發(fā)表的文章93-94
• 致謝94

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本文編號(hào)：394030