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

【摘要】：節(jié)肢動物是動物界中最大的一個門,具有巨大的物種多樣性。它們能主動與真菌、植物、脊椎動物等其他生物相互作用。盡管蚊和蜱等節(jié)肢動物是我們所非常熟知的病毒性疾病的傳播媒介,但節(jié)肢動物所攜帶病毒的多樣性及其在病毒起源和進化中的作用尚不清楚。在中國部分地區(qū)(北京、湖北、新疆及浙江)采集了4個綱(昆蟲綱、蛛形綱、唇足綱、軟甲亞綱)的70種節(jié)肢動物,提取RNA,采用高通量測序、重新拼裝,以及相似性搜尋,發(fā)現(xiàn)了94種新的負鏈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,最高達到84%。按照國際病毒分類委員會的分類標準,其中相當多的新發(fā)現(xiàn)病毒至少可以分在16個潛在的新病毒科/屬。系統(tǒng)發(fā)生分析顯示大部分新發(fā)現(xiàn)的節(jié)肢動物病毒處于已知病毒的祖先位置,表明節(jié)肢動物病毒有可能是那些可引起脊椎動物和植物疾病病毒的進化祖先。一些新的分枝填補了已知病毒科或?qū)匍g的系統(tǒng)進化空白。新發(fā)現(xiàn)的病毒大大豐富了單股負鏈RNA病毒目,沙粒病毒科、布尼亞病毒科、正粘病毒科,以及3個未定屬(纖細病毒屬、歐洲山栲環(huán)斑病毒屬、巨脈病毒屬)等的遺傳多樣性。同時,在分節(jié)段病毒群與不分節(jié)段病毒群之間,新發(fā)現(xiàn)的病毒形成一個大的單源群,我們把這一類病毒命名為楚病毒科。負鏈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個基因節(jié)段到8個基因節(jié)段不等。在負鏈RNA病毒的進化過程中,基因組分節(jié)段的數(shù)量沒有明顯增加或減少的趨勢,但是其變化的頻率卻相對較高。新發(fā)現(xiàn)的楚病毒科在進化樹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)不但對研究病毒基因組的起源進化提供了新的啟發(fā),而且其復制機制及其對基因組分節(jié)段的影響也值得進一步深入研究。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,但是沒有完整的基因組。負鏈RNA病毒的RNA在節(jié)肢動物轉(zhuǎn)錄組中較高的豐度,結(jié)合其在節(jié)肢動物基因組中高頻率內(nèi)源拷貝,說明節(jié)肢動物是這些負鏈RNA病毒的主要宿主。另外,節(jié)肢動物種類繁多,多樣性強；上述這些特征,再加上節(jié)肢動物豐富多樣的生活方式,可能意味著節(jié)肢動物作為病毒宿主和載體具有獨特的地位、以及在負鏈RNA病毒的進化過程中發(fā)揮了重要作用。節(jié)肢動物與能與廣泛的脊椎動物和植物等相互作用,因而它們可能是許多臨床或經(jīng)濟相關(guān)重要病毒的直接或間接來源。節(jié)肢動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、基因組進化、以及疾病的發(fā)生提供了新的視角。
【關(guān)鍵詞】：節(jié)肢動物 負鏈RNA病毒 基因組多樣性 分節(jié)段 環(huán)狀結(jié)構(gòu) 進化
【學位授予單位】：中國疾病預防控制中心
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：Q939.4
【目錄】：

• 縮略詞5-6
• 摘要6-8
• Abstract8-11
• 1 前言11-22
• 1.1 節(jié)肢動物11-14
• 1.2 負鏈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)錄組測序與病毒序列的獲取28-29
• 3.3 序列驗證、延長及完整29-34
• 3.4 轉(zhuǎn)錄組表達量的計算34-35
• 3.5 病毒的進化分析35
• 3.6 蛋白功能結(jié)構(gòu)域的預測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)肢動物標本的分子生物學鑒定37-39
• 4.2 高度差異性負鏈RNA病毒的發(fā)現(xiàn)39-45
• 4.3 負鏈RNA病毒的進化歷史45-51
• 4.4 病毒基因結(jié)構(gòu)的多樣性及進化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70-77
• 附錄77-82
• 綜述82-93
• 參考文獻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：394030