人禽流感H5N1毒株NS基因特征和进化

摘要

目的:通过对人禽流感H5N1毒株NS基因序列的变异分析,揭示毒株NS基因特征与进化.方法:检测广东地区人禽流感H5N1毒株NS基因核苷酸序列,同时检索全球人禽流感H5N1毒株NS基因序列,采用DNAStar5.0软件对检索的人禽流感H5N1毒株NS基因核苷酸序列进行比对和分析;并结合流行病学资料对变异毒株进行进化速度分析.结果:根据对NS1基因和NS2基因核苷酸序列进行同源性比较,发现分成两个系列:1997～1998年人禽流感毒株为一个系列(G1),2003～2006年毒株为另一个系列(G2);其中,2003～2006年毒株NS1基因和NS2基因中,2004～2006年越南、泰国毒株为第1亚组(G2a),2005～2006年印尼毒株为第2亚组(G2b),2006年中国大陆毒株和2003年香港毒株为第3亚组(G2c)、2006年中西亚、北非毒株为第4亚组(G2d).NS1基因74个氨基酸位点置换,占32.2%(74/230);其中,中国大陆2006年2株毒株(ZJ-16-06、GD-01-06)的NS1基因有3个位点有改变:A086T、F201Y和P215L.NS2基因共有31个氨基酸发生置换,置换率为25.6%(31/121);中国大陆2006年2株毒株(ZJ-16-06、GD-01-06)的NS1基因有3个位点有改变,包括E/K036G、S044T和L058F.NS1基因Ks值为10.1×10-6～33.4×10-6Nt/d,Ka值为11.6×10-6～17.6×10Nt/d;显示NS1基因受到机体免疫压力较大,检验发现基因进化存在明显选择性压力存在,而GD-01-06的NS1基因受到选择性压力较小;与NS1基因比较,NS2基因的同义突变和错义突变速度均降低,但尤以错义突变速度降低明显(Ks值为15.5×10-6～25.5×10～Nt/d,Ka值为7.39×10-6～10.1×10-6Nt/d).2003～2006年毒株NS1基因丢失第80～84位氨基酸序列(TLASV),引起氨基酸结构改变;而糖基化位点未改变.结论:目前NS1基因和NS2基因进化分成两组;NS1基因除自发置换进化较快外,受到明显机体免疫机制压力,第80～84位氨基酸TIASV丢失可能对致病性发生影响.2006年中国大陆毒株NS1基因和NS2基因均有3个氨基酸与其它毒株有别,显示中国大陆人禽流感H5N1毒株NS基因正在向另一方向进化.人禽流感H5N1毒株NS基因在自然界变异非常频繁,不断变异将影响H5N1毒株在人-人传播能力和引发大流行.