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我所科学发现再获《Nature Review Microbiology》杂志的高度评价

2015-05-04 14:49打印
  我所张永振研究员带领的人兽共患Betway必威体育官网室于2015年3月9日在《eLife》杂志第4卷第3期上发表题为“Unprecedented genomic diversity of RNA viruses in arthropods reveals the ancestry of negative-sense RNA viruses”的学术论文。eLife在同期发表了由国际权威遗传进化学家撰写的“Are arthropods at the heart of virus evolution?”评论文章。国际著名学术期刊《Nature Reviews Microbiology》于4月13日发表了英国桑格研究所Astrid Gall博士撰写的“充满Betway必威体育官网毒的昆虫—Bugs full of viruses”评论文章,再次高度评价了该论文的重要科学意义。

        评论译文:
  
  充满Betway必威体育官网毒的昆虫
  
  Astrid Gall
  
  这个月的‘基因组瞭望’突显了高通量测序是如何为我们提供对节肢动物Betway必威体育官网毒的多样性、进化,及其基因组结构的新认识
  
  节肢动物是动物界中最大的一个门,具有巨大的物种多样性。它们主动与包括真菌、植物、脊椎动物等在内大量生物相互作用。因而,在这一生态系统中,它们是Betway必威体育官网毒的源头及汇集的地方。尽管如蚊和蜱等部分节肢动物是我们所非常熟知Betway必威体育官网毒性疾Betway必威体育官网的传播媒介,但是我们对节肢动物Betway必威体育官网毒的整体遗传多样性及其进化还知之甚少。采用高通量测序,最新的研究对节肢动物Betway必威体育官网毒的多样性、进化、及其基因组结构提供了新的认识。
  
  李等对在中国采集的节肢动物所携带负链RNABetway必威体育官网毒进行了研究。他们一共对包括蚊、蝇、蟑螂、水黾、蜱、蜘蛛、虾、蟹、以及马陆等在内的70种节肢动物进行了检测。通过RNA测序、重新拼装、及相似性搜寻,他们发现了112种独特的负链RNABetway必威体育官网毒的RNA依赖RNA聚合酶(RdRp)序列,其中部分Betway必威体育官网毒将至少可以分为16个新科。系统发生分析显示大部分新发现的节肢动物Betway必威体育官网毒处于已知Betway必威体育官网毒的祖先位置,表明节肢动物Betway必威体育官网毒有可能是那些可引起脊椎动物和植物疾Betway必威体育官网Betway必威体育官网毒的进化祖先。一些新的分枝填补了已知Betway必威体育官网毒科或属间的系统进化空白。尤为重要的是,新发现的Betway必威体育官网毒科 — 楚Betway必威体育官网毒科(以长江流域命名),位于分节段Betway必威体育官网毒群和不分节段Betway必威体育官网毒群的中间,而且呈现出多种基因组结构,从不分节段、双节段,到环状基因组。
  
  这个研究也挑战了我们对布尼亚Betway必威体育官网毒科生物学的理解,布尼亚Betway必威体育官网毒科包含许多重要的虫媒传播RNABetway必威体育官网毒。之前描述的布尼亚Betway必威体育官网毒其基因组由小(S)、中(M)、大(L)三个片段组成,分别编码核蛋白,糖蛋白和RdRp。除了RdRp,对新发现布尼亚Betway必威体育官网毒基因组也进行了结构蛋白基因的寻找。但是其中一些新发现的Betway必威体育官网毒,包括一组蜱携带的白蛉Betway必威体育官网毒属Betway必威体育官网毒,它们的M片段好像缺失了。尽管还不能排除M片段的缺失是实验过程造成的,这些结果还是挑战了什么才代表一个完整Betway必威体育官网毒基因组的概念。Tokarz等在美国从叮咬人的蜱身上发现了另外四个新的布尼亚Betway必威体育官网毒,其基因组也同样缺少M片段。这个研究发现了与非脊椎动物和植物Betway必威体育官网毒类似的一个新单股负链RNA目Betway必威体育官网毒和三个新的单股正链RNABetway必威体育官网毒,从而进一步扩大已知的节肢动物Betway必威体育官网毒谱。
  
  李等所报道的楚Betway必威体育官网毒科Betway必威体育官网毒的环状基因组结构在负链RNABetway必威体育官网毒里并不常见。环状基因组结构之前在DNABetway必威体育官网毒中有报道,通过滚动循环扩增和高通量测序相结合的方法可以获得。Dayaram等使用这种方法在美国的蜻蜓和豆娘中发现了31种全新的复制相关蛋白编码环形单链 (circular replication-associated protein encoding single-stranded, CRESS)DNABetway必威体育官网毒。其中的7种和被称为gemyvircularvirus的Betway必威体育官网毒类群非常相似。该类群中只有一种Betway必威体育官网毒的宿主是已知的(核盘菌,一种植物Betway必威体育官网原真菌),其他的Betway必威体育官网毒与动物粪便相关。该研究表明,分析生态系统中的顶级捕食者(比如蜻蜓),是一种高效的发现Betway必威体育官网毒(包括很多植物Betway必威体育官网毒)的办法,因为这些Betway必威体育官网毒往往会累积在这些物种里。
  
  这些研究中使用的没有偏向性的高通量测序方法,无论对节肢动物Betway必威体育官网毒的多样性还是对Betway必威体育官网毒进化均提供了很多很有价值的观点和见解。但是还是需要考虑到一些重要的限制因素。比如一些特定的样品处理和高通量测序的步骤会影响到所发现的基因组类型和Betway必威体育官网毒的类别。另外,虽然许多完整的或部分的Betway必威体育官网毒基因组已经被发现,但还没有尝试分离这些Betway必威体育官网毒,或者分离失败。最后,仍需要更多的究来确定这些节肢动物所携带的Betway必威体育官网毒在其他物种上是否有致Betway必威体育官网性,以及评估把节肢动物作为前哨纳入监测体系的益处。
  
  Astrid Gall:英国剑桥(CB10 1SA)茵格司顿韦尔科姆信托基因园桑格研究所
  
  e mail: [email protected]
  
  doi:10.1038/nrmicro3479
  
  发表于:2015年4月13日
  
  1. Li, C. X. et al. Unprecedented genomic diversity of RNA viruses in arthropods reveals the ancestry of negative-sense RNA viruses. eLife 4, e05378 (2015).
  
  2. Tokarz, R. et al. Virome analysis of Amblyomma americanum, Dermacentor variabilis, and Ixodes scapularis ticks reveals novel highly divergent vertebrate and invertebrate viruses. J. Virol. 88, 11480–11492 (2014).
  
  3. Dayaram, A. et al. Identification of diverse circular single-stranded DNA viruses in adult dragonflies and damselflies (Insecta: Odonata) of Arizona and Oklahoma, USA. Infect. Genet. Evol. 30, 278–287 (2015).
  
  利益竞争声明:作者声明无利益竞争。
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