應(yīng)用分子進(jìn)化技術(shù)對SARS CoV非自然起源之初步研究
本文關(guān)鍵詞:應(yīng)用分子進(jìn)化技術(shù)對SARS CoV非自然起源之初步研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:2002年末在全球范圍爆發(fā)了新發(fā)傳染病非典型性肺炎(Severe Acute RespiratorySyndrome,SARS)疫情,這場來勢洶涌的傳染病檢驗了各國公共衛(wèi)生的應(yīng)急能力,同時也啟發(fā)了對新型病毒研究探索的新思路。在2003年4月16日,世界衛(wèi)生組織正式宣布導(dǎo)致SARS爆發(fā)的病原體是一種新型的冠狀病毒。在爆發(fā)后的這十年時間里,國內(nèi)外許多專家對其病毒的起源與進(jìn)化開始了廣泛而深入的研究。截至目前,薈萃既往研究結(jié)果證實SARS冠狀病毒(SARS CoV)是冠狀病毒中的一個獨立分支,但對于SARS CoV的真實起源,雖有諸種推測,各國眾多研究者卻始終無法做出合理解釋,更無結(jié)論。 目的 本研究選用生物信息學(xué)方法,計算SARS CoV的中性突變速率;應(yīng)用鄰接法(Neighbor-joining,NJ)構(gòu)建SARS CoV的系統(tǒng)發(fā)育樹,比較兩次流行中SARS CoV的遺傳距離及系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系;通過計算SARS CoV的最近共同祖先(Most RecentCommon Ancestor,MRCA)日期及構(gòu)建有根系統(tǒng)發(fā)育樹,進(jìn)一步探尋SARS CoV的起源和進(jìn)化模式,并提出新的研究和思考方向。這為今后明確SARS CoV的宿主和應(yīng)對其他重大傳染性疾病提供科學(xué)的依據(jù)和研究思路。 方法 1.構(gòu)建SARS CoV數(shù)據(jù)集:在NCBI獲9條SARS CoV全基因組序列,其來自中國內(nèi)陸和香港,其中,5條的宿主是人,4條的宿主是果子貍,以2003年2月11日采集的GZ02為外群,構(gòu)建數(shù)據(jù)集A。在NCBI中下載2004年初以前上傳的22條株全基因組序列,這22條序列別來自廣州、深圳、香港、新加坡、臺灣地區(qū),同樣以GZ02為外群,構(gòu)建數(shù)據(jù)集B。 2.在ClustalX1.81中,分別將數(shù)據(jù)集A、B的序列進(jìn)行比對;在MEGA4.1中,對結(jié)果采用Pamilo-Bianchi-Li計算各病毒Ks值,在EXCEL(2010)中以Ks值與采集日期創(chuàng)建散點圖,并進(jìn)行直線擬合,獲中性突變速率以及R~2。 3.在軟件MEGA4.1中,分別對A、B數(shù)據(jù)集應(yīng)用NJ發(fā)育樹。 4.根據(jù)有關(guān)公式,計算兩組SARS CoV的最近共同祖先日期(TMRCA)。 5.根據(jù)NJ樹以及TMRCA的計算結(jié)果,分別繪制數(shù)據(jù)集A、B的系統(tǒng)發(fā)育樹。 結(jié)果 1.數(shù)據(jù)集A的中性突變速率為7.610-6/位點天,R~2=0.98;數(shù)據(jù)集B中性突變速率為7.110-6/位點天R~2=0.92。 2.計算得到數(shù)據(jù)集A的PC04的組內(nèi)TMRCA是2003年11月上旬;PC03的組內(nèi)TMRCA是2003年1月下旬;HP04的組內(nèi)MRCA是2003年11月上旬;HP03的組內(nèi)TMRCA是2003年3月上旬。數(shù)據(jù)集B的PC04的組內(nèi)TMRCA是2003年10月上旬;PC03的組內(nèi)TMRCA是2003年1月中旬;HP04的組內(nèi)TMRCA是2003年11月上旬;HP03的組內(nèi)TMRCA是2003年2月上旬;GD01的組內(nèi)TMRCA是2003年4月中旬。 3. CUHK-Ag01、CUHK-Ag02、GZ50的采樣日期與計算得到的組內(nèi)TMRCA的時間存在矛盾。 4.系統(tǒng)發(fā)育分析結(jié)果顯示不同階段的SARS CoV的進(jìn)化順序應(yīng)為:02-03年流行晚期毒株→02-03年流行中期毒株→02-03年流行早期毒株→03-04年流行毒株。 結(jié)論 1.通過對不同流行階段病毒序列進(jìn)行系統(tǒng)進(jìn)化研究,03-04年流行株和02-03年流行早期株的親緣關(guān)系較02-03年流行中晚期的更接近,與正常的進(jìn)化方向相違背,說明SARS CoV在進(jìn)化上出現(xiàn)了“逆向進(jìn)化”。 2. CUHK-Ag01、CUHK-Ag02、GZ50的采樣日期與計算得到的組內(nèi)TMRCA的時間存在矛盾說明SARS CoV的進(jìn)化不完全符合進(jìn)化理論。 3.綜上,SARS CoV的起源可能是非自然性的,是非完全動物源性的。
【關(guān)鍵詞】:冠狀病毒 SARS-CoV 生物信息學(xué) 分子進(jìn)化 系統(tǒng)發(fā)育
【學(xué)位授予單位】:第四軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:R373
【目錄】:
- 縮略語表4-5
- 中文摘要5-8
- Abstract8-11
- 前言11-12
- 文獻(xiàn)回顧12-26
- 實驗一 SARSCOV 中性突變速率和最近共同祖先日期及其起源的研究26-36
- 1 材料26-29
- 2 方法29-30
- 3 結(jié)果30-34
- 4 討論34-36
- 實驗二 SARSCOV 系統(tǒng)發(fā)育樹的研究及思考36-48
- 1 材料36-37
- 2 方法37-39
- 3 結(jié)果39-46
- 4 討論46-48
- 小結(jié)48-49
- 參考文獻(xiàn)49-54
- 個人簡歷和研究成果54-55
- 致謝55
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:應(yīng)用分子進(jìn)化技術(shù)對SARS CoV非自然起源之初步研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:399575
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