新城疫病毒基因組生物信息分析及mukteswar株毒力增強(qiáng)分子機(jī)制研究

《新城疫病毒基因組生物信息分析及mukteswar株毒力增強(qiáng)分子機(jī)制研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、Ph．D．DissertationTheBioinformaticsAnalysisofNDVandTheMolecularMechanisminVirulenceIncreaseofMuktswarStrainBYPh．D．candidate：SongQingqingSupervisor：Prof．LiuXiufanYangzhouUniversityCommencementinJune2013宋慶慶：新城疫病毒基因組生物信息分析及Mukteswar株毒力增強(qiáng)分子機(jī)制研究新城疫病毒基因組生物信息分析及Mukteswar株毒力增強(qiáng)分子機(jī)制研究博士研究生：宋慶慶導(dǎo)師：劉秀梵教授摘要新城疫是一

2、種重要的家禽傳染病，該病病原體為新城疫病毒(Newcastlediseasevirus，NDV)，又稱禽副粘病毒1型(Avianparamyxovirus．1，APMV-1)，屬于副粘病毒科Avulavirus病毒屬中的一員。盡管NDV只有一個(gè)血清型，但卻存在多個(gè)基因型。按不同分離株基因組之間的分歧度大小，NDV被分為11個(gè)基因型(I．Ⅺ)；根據(jù)最新提議的分類標(biāo)準(zhǔn)，該病毒進(jìn)一步被分成16個(gè)基因型(I．XⅥ)和更多的基因亞型。作為副粘病毒科一員的NDV其主要進(jìn)化動(dòng)力是來源于RNA依賴性的RNA聚合酶缺乏校對功能而造成的RNA復(fù)制錯(cuò)配率高，但也有學(xué)者表示不同分離株之間也會發(fā)生重組現(xiàn)象，使該病毒

3、能以一種更迅速的方式進(jìn)化。在這兩種進(jìn)化動(dòng)力中，RNA依賴性的RNA聚合酶的高變異率是毋庸置疑的，但是對于負(fù)鏈RNA病毒來講同源重組似乎并不多見。本研究通過對NDV基因組一系列的數(shù)據(jù)集進(jìn)行生物信息學(xué)分析來估測影響NDV變異的主要進(jìn)化動(dòng)力。另外，根據(jù)不同分離株的毒力差異，NDV又可以分為低毒力、中等毒力和強(qiáng)毒力三種致病型。本研究在全基因組比對分析時(shí)發(fā)現(xiàn)一株基因III型強(qiáng)毒分離株JS／7／05／Ch的基因組與I系苗Mukteswar株相似度高達(dá)99％以上，但其毒力卻明顯高于后者，為了探究影響這兩株III型NDV毒力差異的關(guān)鍵性基因，本文詳細(xì)比對了兩株病毒基因組之間的差異，并對主要差異基因的生物學(xué)

4、意義進(jìn)行了研究。II揚(yáng)州大學(xué)博士學(xué)位論文1非自然重組對新城疫病毒遺傳進(jìn)化分析的影響通過對本實(shí)驗(yàn)室于2005年到2009年間分離的100多株NDV的F和HN基因進(jìn)行遺傳進(jìn)化分析，我們并未發(fā)現(xiàn)同源重組事件的存在，但近幾年越來越多的關(guān)于NDV的同源重組的案例被報(bào)道，其中有些基因組甚至發(fā)生多重重組現(xiàn)像。鑒于同源重組在NDV遺傳進(jìn)化過程中所起的作用存在不同的觀點(diǎn)，本研究首先從GenBank數(shù)據(jù)庫中下載到80條NDV的全基因組序列(2011年4月18日之前釋放的序列)并使用重組分析軟件(RecombinationDetectionProgram，RDP)進(jìn)行分析。結(jié)果顯示有8條全基因組序列具有重組現(xiàn)象

5、，在這8株預(yù)測的同源重組子代病毒中有5株病毒發(fā)生了多重重組現(xiàn)象。本研究對其中的兩條含有重組片段的全基因組序列(China／Guangxi09／2003和NDV／03／018)進(jìn)行遺傳進(jìn)化分析，結(jié)果同樣顯示GenBank數(shù)據(jù)庫中的全基因組序列均含有兩種不同基因型的DNA片段。為確保重組事件的真實(shí)性，我們對這兩株NDV進(jìn)行空斑純化后重新測序并再次進(jìn)行重組分析。結(jié)果顯示，新獲得的全基因組并不存在同源重組片段，我們分析認(rèn)為原始數(shù)據(jù)中的重組現(xiàn)象很可能是測序者對混合感染的分離樣品或者實(shí)驗(yàn)室污染的樣品測序時(shí)造成的人為重組事件。為證實(shí)人為重組存在的可能性，我們將兩株不同基因型的NDV進(jìn)行人為混合，然后使用

6、一對引物對該混合樣品擴(kuò)增M基因并測序，結(jié)果表明這對引物不僅可以擴(kuò)增出兩種不同基因型的M基因片段，而且還可以在同一段PCR產(chǎn)物中同時(shí)擴(kuò)增出兩種基因型的DNA片段。這充分證實(shí)對NDV基因組進(jìn)行PCR時(shí)Taq酶存在模板轉(zhuǎn)換的現(xiàn)象，導(dǎo)致不同基因型的序列被擴(kuò)增到一起而產(chǎn)生非自然的人為重組現(xiàn)象。以上結(jié)果充分表明GenBank數(shù)據(jù)中NDV全基因組序列中的同源重組并非都是自然重組事件，而這些非自然的人為重組現(xiàn)象會對NDV遺傳進(jìn)化動(dòng)力學(xué)分析造成一定的誤導(dǎo)作用。2鴿副粘病毒1型進(jìn)化動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)分析鴿源NDV，又稱鴿副粘病毒l型(pigeonparamyxovirus．1，PPMV-I)，是APMV-1的變異分支

7、，20世紀(jì)80年代中期該變異株病毒通過鴿群開始向世界各國蔓延。雖然PPMV-1的F蛋白裂解位點(diǎn)是典型的強(qiáng)毒類型，但多數(shù)PPMV-1對雞的致病力卻是中等毒力或低毒力?；谶@個(gè)特點(diǎn)我們推斷PPMV-1應(yīng)該具有其獨(dú)特的進(jìn)化動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)。遺傳進(jìn)化分析顯示幾乎所有分離于鴿群的NDV均聚攏在同一個(gè)分支——_GenotypeVIb，說明PPMV-1很可能已經(jīng)在鴿群中獲得適應(yīng)性變異導(dǎo)致該分支對鴿子具有明顯的宿主特異性；與之相對的是基因VI