本文關(guān)鍵詞：基于貝葉斯方法對與手足口病相關(guān)CVA16的分子進(jìn)化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：背景與目的:手足口病(Hand,Foot and Mouth Disease,HFMD)是近年來中國發(fā)病率和死亡率最高的C類傳染病,部分患者可出現(xiàn)急性松弛性麻痹、無菌性腦炎、肺水腫等嚴(yán)重并發(fā)癥,甚至死亡。隨著二代測序技術(shù)和計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,生物信息學(xué)被廣泛用于解決病毒的進(jìn)化及鑒定分型。貝葉斯-馬可夫鏈方法可以根據(jù)先驗(yàn)概率選擇最佳核苷酸替代模型,應(yīng)用后驗(yàn)概率優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn),從而實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)、復(fù)雜模型的快速準(zhǔn)確處理,目前已經(jīng)被眾多研究者用來研究病毒的系統(tǒng)發(fā)育,例如腸道病毒71型(EVA71)、日本腦炎病毒(JEV)、乙肝病毒(HBV)、麻疹病毒(MV)和流感病毒(AV)等。柯薩奇病毒A16(CVA16)在中國近年的連續(xù)性監(jiān)測中約占病原體的50%,是引起手足口病最主要的病原體之一,并且臨床有多例死亡報(bào)道。相對于EVA71的疫苗已經(jīng)進(jìn)入臨床應(yīng)用的前沿發(fā)展,目前對CVA16的研究進(jìn)展尚不足�；谝陨媳尘�,我們應(yīng)用貝葉斯方法對CVA16進(jìn)行分子進(jìn)化研究,以便在分子水平上對CVA16的基因分型和地區(qū)流行做出更科學(xué)合理地解釋,也為病毒相關(guān)疫苗的研制提供嶄新的視野。材料與方法:本研究分離鑒定了20株腸道病毒,并對其中的6株CVA16 VP1基因擴(kuò)增測序。我們從Genbank數(shù)據(jù)庫下載整理目前已發(fā)表的CVA16 VP1基因序列708條,構(gòu)建出迄今為止最大的CVA16 VP1基因數(shù)據(jù)集。我們通過RDP3(Recombination Detection Program)軟件進(jìn)行重組檢測,通過DAMBE軟件進(jìn)行飽和度檢測,應(yīng)用JModeltest計(jì)算最佳核苷酸替代模型。采用貝葉斯-馬可夫鏈方法對CVA16 VP1基因數(shù)據(jù)集構(gòu)建了最大分支可信樹(MCC)。通過Bayesian skyline plot動(dòng)態(tài)分析CVA16 VP1基因的進(jìn)化特征。結(jié)果與結(jié)論:我們測序的6株CVA16 VP1基因891個(gè)核苷酸的變異率為3.36%,296個(gè)氨基酸的變異率為1.68%,氨基酸水平變異率較核苷酸水平的變異率稍低。重組檢測結(jié)果顯示各菌株之間未發(fā)生重組,飽和度監(jiān)測結(jié)果顯示序列替代未飽和且適合進(jìn)行下一步建樹,計(jì)算得到的最佳核苷酸替代模型為GTR。數(shù)據(jù)的預(yù)處理結(jié)果顯示我們的數(shù)據(jù)集適合進(jìn)行下一步的進(jìn)化分析。最大分支可信樹(MCC)結(jié)果顯示708株CVA16可以被分為GⅠ-GⅤ五個(gè)基因型,GⅣ型又被進(jìn)一步分為GⅣ-1、GⅣ-2和GⅣ-3基因亞型。日本地區(qū)1981-1993年的全部CVA16流行株均為GⅡ型,1995年GⅢ型取代GⅡ型成為新的流行型,1996-1997年之后,GⅣ型和GⅤ型進(jìn)一步取代GⅢ型成為新的流行型;馬來西亞1997-2007年間81例CVA16流行株以GⅤ型(68/81,83%)為主;中國大陸自2007年以來,CVA16主要為GⅣ-3(195/315,62%)和GⅤ(118/315,37%)型共流行,且中國近年流行的CVA16均來自同一祖先,以本土流行為主,未發(fā)生外來菌株入侵。本研究測序的2012-2013年中國吉林省CVA16流行株屬于GⅣ-3亞型。Bayesian skyline plot動(dòng)態(tài)分析研究CVA16 VP1基因的進(jìn)化特征顯示,CVA16VP1基因的遺傳多態(tài)性從20世紀(jì)90年代中旬開始出現(xiàn)了持續(xù)增高趨勢,1997年和2007年左右均有一個(gè)急劇上升的趨勢,其中在2007年達(dá)到峰值,2010年之后基因的遺傳多態(tài)性曲線趨于平坦。我們查閱的相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道和我們構(gòu)建的最大分支可信樹均顯示CVA16遺傳多態(tài)性的變化與新基因型的出現(xiàn)密切相關(guān),而新基因型的出現(xiàn)往往會(huì)引起疾病的暴發(fā)流行,所以遺傳多態(tài)性可以反映與CVA16相關(guān)的手足口病暴發(fā)流行趨勢。根據(jù)GTR替代模型我們計(jì)算得到CVA16 VP1基因的進(jìn)化率為平均每個(gè)位點(diǎn)每年發(fā)生4.0718E-3次替代事件。CVA16 VP1基因編碼氨基酸的密碼子突變率各不相同,第三位密碼子的突變率最大。
【關(guān)鍵詞】：柯薩奇病毒A16 手足口病 分子進(jìn)化 基因多樣性 貝葉斯方法
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R725.1
【目錄】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-9
• 英文縮寫詞表9-13
• 第一章 緒論13-20
• 1 手足口病及其相關(guān)病原體的概述13-15
• 1.1 手足口病的概述13-14
• 1.2 手足口病病原體特征14-15
• 2 柯薩奇病毒A16(CVA16)的病原學(xué)基礎(chǔ)15-17
• 2.1 CVA16的基因組學(xué)特征15-16
• 2.2 CVA16的生物學(xué)特性16
• 2.3 CVA16的流行狀況16-17
• 3 生物信息學(xué)及分子進(jìn)化研究17-20
• 3.1 生物信息學(xué)簡述17
• 3.2 系統(tǒng)發(fā)育分析17-20
• 第二章 病毒培養(yǎng)與鑒定20-30
• 1 實(shí)驗(yàn)材料20-21
• 1.1 細(xì)胞株與病毒株20
• 1.2 主要試劑20-21
• 1.3 主要儀器設(shè)備21
• 2 實(shí)驗(yàn)方法21-26
• 2.1 臨床病毒標(biāo)本收集21
• 2.2 病毒的分離、鑒定21-23
• 2.3 病毒的PCR擴(kuò)增23-25
• 2.4 PCR產(chǎn)物回收純化及測序25-26
• 3 結(jié)果26-30
• 3.1 接種病毒后的細(xì)胞病變結(jié)果26-27
• 3.2 CVA16 PCR擴(kuò)增結(jié)果27-28
• 3.3 CVA16 VP1基因的測序分析28-30
• 第三章 病毒的分子進(jìn)化研究30-45
• 1 實(shí)驗(yàn)材料30
• 2 實(shí)驗(yàn)方法30-33
• 2.1 病毒序列的收集、整理30-31
• 2.2 序列數(shù)據(jù)集預(yù)處理31-32
• 2.3 應(yīng)用BEAST方法對CVA16 VP1基因進(jìn)行進(jìn)化分析32-33
• 3 結(jié)果33-45
• 3.1 病毒序列的收集、整理結(jié)果33-34
• 3.2 CVA16數(shù)據(jù)預(yù)處理結(jié)果34-35
• 3.3 全球CVA16 VP1基因構(gòu)建的最大分支可信樹（MCC）35-38
• 3.4 對日本、馬來西亞和中國的CVA16基因型分布的進(jìn)一步分析38-41
• 3.5 Bayesian skyline plot動(dòng)態(tài)分析CVA16 VP1基因的進(jìn)化特征41-43
• 3.6 CVA16 VP1基因的進(jìn)化率和密碼子突變率43-45
• 第四章 討論45-49
• 第五章 結(jié)論49-50
• 參考文獻(xiàn)50-56
• 作者簡介56-57
• 致謝57

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 賈蕾;趙成松;張莉;李爽;張代濤;劉白薇;王全意;黎新宇;;腸道病毒71型和柯薩奇病毒A組16型感染的手足口病患兒的相關(guān)特征對比研究[J];中國當(dāng)代兒科雜志;2011年08期

2 曲梅;李潔;賈蕾;檀曉娟;高志勇;嚴(yán)寒秋;郭婧;李錫太;黎新宇;王全意;許文波;黃芳;;北京市2009年手足口病的病原構(gòu)成及柯薩奇A組16型病毒基因特征分析[J];病毒學(xué)報(bào);2010年06期

3 陶澤新;李巖;王海巖;宋立志;劉桂芳;劉堯;林小娟;馮蕾;楊赫;樊慶瑩;徐愛強(qiáng);;腸道病毒A組山東地方株的基因型分布[J];病毒學(xué)報(bào);2009年06期

4 馮思玲;;系統(tǒng)發(fā)育樹構(gòu)建方法研究[J];信息技術(shù);2009年06期

5 朱俊萍;徐子剛;陳輝;張霞;范東瀛;王娟;;2007年北京地區(qū)兒童手足口病病原的初步篩查[J];病毒學(xué)報(bào);2009年01期

6 李東力;易彬樘;;手足口病流行病學(xué)與防控對策[J];沈陽部隊(duì)醫(yī)藥;2008年06期

7 肖明華;葉智貞;張之倫;田秀琴;鄭建民;劉祖義;;天津市首次從手足口病人分離出Cox A_(16)腸道病毒[J];天津醫(yī)藥;1985年06期

  本文關(guān)鍵詞：基于貝葉斯方法對與手足口病相關(guān)CVA16的分子進(jìn)化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號(hào)：462676