【摘要】：藍(lán)舌病毒(Bluetongue virus,BTV)屬于呼腸孤病毒科(Reoviridae Family)的環(huán)狀病毒屬(Orbivirus genus),是一種呈二十面體的雙鏈RNA病毒;藍(lán)舌病毒以庫(kù)蠓作為媒介來(lái)感染哺乳動(dòng)物,并伴隨有一系列臨床病征。盡管基因組分析發(fā)展迅猛,但是病毒與宿主的相互作用仍然還是未解之謎,譬如,病毒在不同宿主中的適應(yīng)性如何?病毒如何逃逸宿主的免疫機(jī)制?本研究采用99株來(lái)自不同地域的藍(lán)舌病毒毒株,通過(guò)計(jì)算VP2基因的相關(guān)密碼子使用參數(shù),結(jié)合多元統(tǒng)計(jì)方法,對(duì)藍(lán)舌病毒VP2基因的密碼子偏好性的進(jìn)化進(jìn)行研究。通過(guò)核苷酸成分以及相對(duì)同義密碼子使用性分析表明,藍(lán)舌病毒VP2基因偏好使用A/U結(jié)尾的密碼子。此外,宿主對(duì)于病毒密碼子使用模式產(chǎn)生的選擇壓力要大于媒介對(duì)其的選擇壓力且病毒和宿主之間密碼子使用模式較媒介更為相近。有效密碼子使用數(shù)(the effective number of codons,ENC)結(jié)果顯示,就整體而言,病毒密碼子使用模式存在一定偏好性;研究結(jié)果也證實(shí)了病毒密碼子使用模式的進(jìn)化主要受到自然選擇壓力的影響,突變壓力與地域等因素對(duì)其影響較小。本研究首次對(duì)于藍(lán)舌病毒VP2基因的密碼子使用模式進(jìn)行分析,其研究結(jié)果有利于進(jìn)一步對(duì)于病毒進(jìn)化以及其在宿主中的適應(yīng)性分析提供理論依據(jù)。系統(tǒng)發(fā)生生物地理學(xué)(phylogeography)可以從系統(tǒng)發(fā)育角度來(lái)研究物種間或物種內(nèi)基因系譜形成現(xiàn)有地理格局的原理及其歷史演化過(guò)程。通過(guò)結(jié)合基因組信息與空間時(shí)間信息,來(lái)探究生物在時(shí)間和空間分布中的起源、闡述演化歷程、重塑生物進(jìn)化歷史。目前,國(guó)內(nèi)外已有很多研究應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)生生物地理學(xué)研究病毒遺傳進(jìn)化,因此,系統(tǒng)發(fā)生生物地理學(xué)必將成為今后病原菌遺傳學(xué)分析的一個(gè)趨勢(shì)。本研究利用貝葉斯系統(tǒng)發(fā)生生物地理學(xué)對(duì)366株藍(lán)舌病毒VP2基因在2000-2016年間的演化歷程進(jìn)行初步推敲,發(fā)現(xiàn)隨著時(shí)間推移,不同時(shí)間段會(huì)爆發(fā)不同種血清型的藍(lán)舌病毒,BTV1作為藍(lán)舌病毒的主要血清型,在進(jìn)化歷程中并沒(méi)有被完全清除,而且在21世紀(jì)以來(lái)反復(fù)爆發(fā)。結(jié)果暗示BTV1可能為大部分新型血清型的產(chǎn)生提供可能。此外,通過(guò)貝葉斯建樹發(fā)現(xiàn),歐洲可能是藍(lán)舌病毒自21世紀(jì)以來(lái)廣泛流行并傳播的根源。除了歐洲國(guó)家以外,位于北美洲的美國(guó)與位于亞州南部的印度在藍(lán)舌病毒的傳播網(wǎng)絡(luò)種也起到重要作用。本研究結(jié)果為藍(lán)舌病毒演化過(guò)程的研究奠定了理論基礎(chǔ),也為病毒的防治以及疫苗的研發(fā)提供了理論依據(jù)。
【圖文】：

18 藍(lán)舌病毒的密碼子偏好性分析及其在系統(tǒng)發(fā)生生物地理學(xué)中的研究2009; Wang et al. 2011)。結(jié)果反映了病毒在宿主細(xì)胞中進(jìn)行有效復(fù)制時(shí)對(duì)同義密碼子的選擇一定程度的偏好性。已有研究表明 ENC 與基因表達(dá)呈負(fù)相關(guān)性，，并且給出證據(jù)證明 ENC 值越小表明密碼子使用偏好性越強(qiáng)，基因表達(dá)量越高 (Cristina et al. 2016;Nasrullah et al. 2015; Wright, 1990)。針對(duì) ENC 與 GC3 作圖可以反映密碼子使用模式是否受核苷酸含量的影響 (Wright,1990)，如果基因受核苷酸含量影響大，那么所有的散點(diǎn)應(yīng)該在標(biāo)準(zhǔn)曲線上亦或是周圍；相反，如果基因收到翻譯選擇作用大，那么所有散點(diǎn)應(yīng)該均位于標(biāo)準(zhǔn)曲線下方(Jenkins GM et al. 2003; Wang H et al. 2016)。本研究利用 BTV VP2 基因編碼區(qū)序列的 ENC 值與GC3 值作圖（圖 2-1），結(jié)果顯示所有的散點(diǎn)都稍稍低于標(biāo)準(zhǔn)曲線，即除了突變壓力之外，還有其他因素，比如翻譯選擇作用也對(duì) BTV 的密碼子使用偏好性產(chǎn)生影響。該結(jié)果與之前的相關(guān)研究結(jié)果均一致 (Butt et al. 2014; Chen et al. 2014; Wang H et al. 2016)。

第二章 藍(lán)舌病毒VP2 基因的密碼子使用偏好性研究 密碼子使用偏好性的主要因素；相反，則自然選擇作用為主要12 和 GC3 之間并不具有顯著相關(guān)性 (r = 0.263, P > 0.01)，說(shuō)同影響 BTV 基因組密碼子使用偏好性（附圖 2）。本研究結(jié)iflora 的研究結(jié)果一致，都證明突變壓力對(duì)密碼子使用偏好性15)。碼子使用偏好性的變化規(guī)律 (Correspondence analysis, COA) 可以揭示不同變量間的關(guān)系密碼子使用偏好性來(lái)研究 BTV 的不同毒株的變化。另外，還的復(fù)雜數(shù)據(jù)，將各元素以點(diǎn)的形式在較低維的空間中展現(xiàn)出來(lái)acre, 1984; Kumar et al., 2016)。本研究根據(jù)性對(duì)同義密碼子使P2 基因做 COA 分析，旨在研究不同毒株在兩大主軸上的分布
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S852.65

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2698238