马拉维布兰太尔地区急性胃肠炎相关人类腺病毒F型基因组草图序列解析及其流行病学意义

《Microbiology Resource Announcements》：Draft genome sequences of human adenovirus F associated with acute gastroenteritis in Blantyre, Malawi

本研究报告首次公布了马拉维地区人类腺病毒F型（HAdV-F）的全基因组草图序列，通过对2012-2024年间采集的4例患儿粪便样本进行宏基因组测序（Illumina NextSeq 2000平台），揭示了HAdV-F40/41在当地腹泻病原体中的关键地位（检出率29.1%）。研究采用全转录组扩增（WTA）结合多重生物信息学工具（Bowtie2/BWA/iVar），获得覆盖度达335-1951×的高质量基因组组装（GC含量49-52%），系统发育分析显示马拉维毒株与肯尼亚、法国序列聚类，为全球腺病毒进化研究提供了重要数据支撑。

　　

ABSTRACT

人类腺病毒F型（HAdV-F）基因型40/41是全球儿童病毒性胃肠炎的第二大致病源。本研究报道了来自马拉维布兰太尔的4例HAdV-F基因组草图序列，样本于2012年至2024年间采集自伊丽莎白女王中央医院和班圭健康中心的急性胃肠炎患儿。

ANNOUNCEMENT

人类腺病毒F型（HAdV-F）40和41型是儿童病毒性胃肠炎的主要病原体，占全球婴幼儿腹泻病例的2.8–11.8%。HAdV属于腺病毒科粪便 Mastadenovirus 属，HAdV-F40和HAdV-F41的平均基因组大小分别为34,214和34,188碱基对。在马拉维，HAdV-F（基因型40/41）是腹泻相关病原体中检出频率第二高的病原体，在伊丽莎白女王中央医院的病例中检出率达29.1%。本研究首次在马拉维开展HAdV-F基因组学研究，作为"肠道病毒测序与抗原图谱计划"（SACEV）的一部分，公布了来自5岁以下急性胃肠炎患儿的4个HAdV-F草案基因组。

研究方法包括每月使用定制TaqMan阵列卡通过聚合酶链反应（PCR）筛选10份样本，选择PCR循环阈值（Ct）<35的4份腺病毒阳性样本进行全基因组测序。使用QIAamp Fast DNA Stool mini试剂盒从腺病毒阳性粪便样本中提取核酸，通过Qubit Flex荧光计上的高灵敏度dsDNA检测进行定量。

本研究通过鸟枪法宏基因组测序生成HAdV-F序列，使用Qiagen FX全转录组扩增试剂盒对提取的DNA进行全转录组扩增，生成样本中所有遗传物质的基因组序列。使用Illumina DNA Prep试剂盒制备基因组文库，在Illumina NextSeq 2000平台上使用P1流动槽和300循环试剂盒进行测序。使用FastQC 0.11.7进行质量控制，Trimmomatic（v0.39）修剪低质量读数。

为去除人类基因组序列，使用Bowtie2 2.5.4将修剪后的序列与人类基因组进行比对。使用Burrows-Wheeler Alignment 0.7.18将非人类读数映射到NC_001454.1参考基因组。使用iVar（v1.4.4）从比对序列读数中调用高置信度碱基生成共识基因组，使用Prokka 1.14.6进行全基因组注释。由于5′和3′末端序列未确认，这些基因组组装被视为草案，但所有主要编码区均成功恢复。

BLASTn分析显示，BID128S1与MK962807.1具有99.89%核苷酸相似性，而BID1NKS2、CQA14XS1和CQA185S1与NC_001454.1的相似性分别为99.77%、99.71%和99.76%。使用samtools 1.21检查基因组组装的深度。

基因组组装详细信息显示，四个样本的收集年份分别为2012、2013、2023和2024年，均为粪便样本，Ct值范围9.8-27。测序平台均为NextSeq 2000，生成读数总数507,336-654,632，映射到参考基因组的读数数93,055-529,873。基因组长度34,013-34,207碱基对，GC含量49-52%，基因组深度335.299×-1951.61×，参考核苷酸一致性99.7-99.8%。编码序列（CDS）数量30-35个，基因型包括HAdV-F40和HAdV-F41，GenBank登录号分别为PV637361、PV612151、PV637362和PV637360。

使用Genome Detective Virus Tool将组装的基因组鉴定为人类 mastadenovirus F，基因分型确定BID1NKS2、CQA14XS1和CQA185S1为HAdV-F40，BID128S1为HAdV-F41。系统发育分析显示，马拉维序列与全球背景基因组聚类，马拉维基因组与肯尼亚和法国序列密切聚类。

ACKNOWLEDGMENTS

SACEV项目由比尔及梅琳达·盖茨基金会资助。研究人员声明无利益冲突，资助方在研究设计、数据收集、解释或提交稿件发表方面无任何作用。作者未获得与稿件开发相关的任何经济支持或其他形式的报酬。本报告中的发现和结论仅代表作者观点，不一定反映资助方的意见。

鸟枪法宏基因组测序在自由州大学下一代测序单位完成，感谢该团队在生成高质量测序数据方面的技术支持。

DATA AVAILABILITY

全基因组组装已存入GenBank，登录号为PV637361、PV612151、PV637362和PV637360。序列读取档案的生物项目登录号为PRJNA1276427。

ETHICS APPROVAL

本研究遵循《赫尔辛基宣言》进行，获马拉维国家健康科学研究委员会批准，用于马拉维肠道病原体特征描述。

REFERENCES

（参考文献内容已按学术规范列出，包含作者、年份、期刊、页码及DOI信息，此处从略）