我国啮齿目动物携带的指环病毒基因组学特征分析

摘要

近年来新发传染病屡有发生，全球近75％的新发传染病是动物源性的。啮齿目动物作为全球种类最多、分布最广的哺乳动物种群，它们与人类密切接触，是各种新发病毒的自然储库，可传播60多种已知的人畜共患传染病。因此我们对我国啮齿目动物携带的病毒组进行了大规模系统性的研究，该课题作为啮齿目动物病毒组研究的一部分聚焦于指环病毒。由于缺乏有效的细胞系模型和合适的动物模型来支持病毒复制研究，指环病毒的致病性仍然存在争议，但是目前其中的一些基因型被认为具有致病能力。近年来指环病毒已相继从人类及其他哺乳动物中检出。啮齿类动物指环病毒之前已在英国报道过，然而目前国内没有关于啮齿动物携带指环病毒的报道，因此对于了解不同地区的多种啮齿目动物的指环病毒的存在情况是十分必要的。 在本研究中，我们利用宏基因组学研究方法，对我国20个代表性省份的5个科的42种啮齿目动物，共计2416份咽拭子和肛拭子样品的指环病毒的存在情况进行检测，结果显示几乎所有的啮齿目动物都携带有指环病毒，扩充了啮齿目动物携带指环病毒的宿主种类。 根据高通量测序结果提示，结合巢式PCR方法对原始样本中的指环病毒基因序列进行了进一步验证，并根据序列相似性选择具有代表性的序列进行全基因扩增，最终得到了11个代表性的全基因组和2个部分基因组序列信息。我们获得的啮齿目动物指环病毒基因组长度约有2.3kb-2.6kb。根据序列拼接和基因注释结果，本研究获得的指环病毒基因组包含2-3个开放阅读框，此外还包括一个495-868bp的非编码区。 通过进一步对13个指环病毒ORF1的进化分析，啮齿类动物指环病毒形成了4个谱系(1-4)，根据序列同源性、系统进化及基因组结构等分析结果，建议其与英国的啮齿目动物指环病毒构成3个新的病毒属，这些新发现的指环病毒扩展了病毒学的分类。本研究表明鼠科的小家鼠携带啮齿目动物指环病毒毒株RtMm-AneV/ZJ2016，这提示同一种属的实验室小鼠也可能被该毒株感染而用于研究指环病毒的复制周期和致病性。 本研究中概述了啮齿目动物指环病毒并鉴定出中国啮齿目动物携带的13种新型指环病毒。这些数据可以为识别和追踪啮齿目动物携带潜在的指环病毒提供重要的科学依据。

目录

声明

摘要

英文缩略词表

第一章前言

一、啮齿类动物—病毒重要的自然宿主

二、指环病毒科研究进展

2．1 TTVs的发现和分类

2．2 TTVs的病原学特征

2．3 TTVs的遗传变异性

2．4流行病学

2．5疾病相关性

2．6动物的TTVs

三、高通量测序检测病毒感染中的应用

四、本研究的立题依据

1．1主要实验设备

1．2主要实验试剂耗材

1．3溶液配制

2．1样品的采集

2．2建立核酸文库

2．3 Hiseq文库构建及Hiseq测序准备实验

2．4生物信息学分析

2．5病毒鉴定及保守区域扩增

2．6病毒全基因组扩增

2．7数据分析

第三章实验结果

一、啮齿目动物携带指环病毒的高通量检测及宏基因组分析

1．1啮齿目动物样本文库的种类组成及地域分布

1．2啮齿目动物病毒组cDNA文库构建

1．3 Hiseq高通量测序结果

1．4生物信息分析结果

1．5啮齿动物中指环病毒科的病毒载量情况

二、啮齿目动物指环病毒的全基因组特征

2．1指环病毒筛查及全基因组扩增

2．2指环病毒基因组特点

三、遗传进化分析

3．1啮齿目动物指环病毒的ORF1的系统发育分析

3．2啮齿目动物指环病毒的ORF2的系统发育分析

第四章讨论

第五章结论

发表文章

参考文献

附录

致谢