库蚊新发小核糖核酸样病毒的进化特征与生态意义研究

《Current Research in Parasitology & Vector-Borne Diseases》：Evolutionary features of new picorna-like viruses in Culex ( Melanoconion) mosquitoes

本研究针对巴西圣保罗地区高蚊媒多样性环境中未分类的小核糖核酸样病毒(PLVs)，通过对库蚊属黑蚊亚属样本进行高通量测序和系统进化分析，鉴定出两个高度相似的新病毒基因组CmV_B38和CmV_B39。研究发现这些病毒形成独立进化支系，与亚洲地区报道的Yongsan picorna-like virus 4亲缘最近，揭示了昆虫特异性病毒的隐蔽多样性及其跨地域进化规律，为RNA病毒进化动力学和新兴病原体预警提供重要依据。

　　

在巴西圣保罗动物园这片蚊媒生物多样性热点区域，科学家们揭开了一个隐藏的病毒世界。库蚊属黑蚊亚属（Culex (Melanoconion)） mosquitoes作为重要的虫媒病毒传播者，不仅携带众所周知的委内瑞拉马脑炎病毒和西尼罗病毒，更可能成为未知病毒的天然储存库。随着病毒宏基因组学技术的突破，越来越多的未分类小核糖核酸样病毒（picorna-like viruses, PLVs）在昆虫宿主中被发现，这些病毒因其与已知病毒家族的显著差异而难以归类，形成了病毒分类学中的"暗物质"。

这项发表于《Current Research in Parasitology》的研究正是基于对这片特殊生态区域的深入探索。研究人员采集了圣保罗动物园Extra采样点的两个库蚊黑蚊亚属蚊群样本（B38和B39池），分别来自地面层和树冠层。通过Illumina MiSeq平台进行高通量测序，运用rnaSPAdes进行从头组装，结合DIAMOND和BLAST进行序列注释。研究团队采用ORFfinder进行开放阅读框预测，利用Conserved Domains Tool和Motif Finder进行结构域鉴定，并通过最大似然法构建系统进化树分析病毒间的亲缘关系。

基因组特征分析显示，CmV_B38和CmV_B39基因组长度分别为8582和8400个核苷酸，均编码单一多聚蛋白。这些病毒具备小核糖核酸病毒目（Picornavirales）的典型特征，包含解旋酶（Helicase, Hel）、蛋白酶（Protease, Pro）和RNA依赖的RNA聚合酶（RdRp）三个关键结构域，以及两个rhv样衣壳结构域。特别值得注意的是，RdRp区域发现了F、A、B、C四个高度保守的基序，这些基序对病毒复制至关重要。

系统进化分析结果令人瞩目。基于RdRp氨基酸序列构建的最大似然树显示，CmV_B38和CmV_B39与Yongsan picorna-like virus 4、Pyongtaek Culex picornavirus等病毒共同形成了一个独立的进化支系（Clade A），该支系进一步划分为A1和A2两个亚支。进化距离计算表明，A1和A2亚支之间的分化程度达到50.5%，而整个Clade A与以蝙蝠来源的basavirus为主的Clade B之间距离为0.577，显示出显著的遗传分化。

保守基序比较研究揭示了病毒进化的微妙轨迹。虽然RdRp的A、B、C三个核心催化基序在所有分析序列中均保持保守，但基序B在第8、9、11和12位点出现了特异性氨基酸替换，这些变化可能反映了病毒对不同宿主环境的适应性进化。特别有趣的是，与CmV病毒亲缘最近的Yongsan picorna-like virus 4最初是从韩国军事基地的刺扰伊蚊和尖音库蚊中分离得到，这种跨地理区域的相似性暗示了病毒可能存在远距离传播或趋同进化现象。

研究结论强调，这些新发现的病毒代表着小核糖核酸病毒目中一个尚未被正式分类的新谱系。它们在库蚊黑蚊亚属中的存在不仅扩展了我们对蚊媒病毒多样性的认识，更揭示了RNA病毒在不同生态系统中的进化动态。病毒RdRp基序的变异模式为理解宿主-病毒共进化提供了重要线索，而病毒在地理分布上的广泛性则突显了持续监测的必要性。

这项研究的深远意义在于，它为我们理解虫媒病毒生态学提供了新的视角。在寨卡病毒（Zika virus）和基孔肯雅病毒（Chikungunya virus）等新发虫媒病毒不断出现的背景下，对昆虫特异性病毒的深入研究将有助于建立更完善的病原体预警系统。特别是库蚊黑蚊亚属作为重要病媒昆虫，其携带的病毒多样性可能影响着整个生态系统的病毒传播动态。未来需要更广泛的地理采样和跨学科合作，才能真正揭示这些神秘病毒的进化奥秘和潜在风险。