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研究人员为探究新西兰毛皮海豹死亡事件原因,对相关样本开展犬瘟热病毒(CDV)基因组测序研究。通过长读长和短读长宏基因组测序,获得高质量草图基因组序列。这有助于了解 CDV 跨物种传播,为动物疫病防控提供关键依据。
犬瘟热病毒(Canine distemper viruses,CDVs)是单链 RNA 病毒,属于副粘病毒科(Paramyxoviridae)麻疹病毒属(Morbillivirus),会引发泛嗜性感染。犬类是其最常见宿主,但 CDV 也能感染多种家养和野生哺乳动物,比如雪貂、猫科动物以及鳍足类动物。
2024 年末,新西兰南岛报告了一起涉及新西兰毛皮海豹(Arctocephalus forsteri)的死亡事件。多只海豹的拭子(n = 8)以及大脑、肺和气管的组织样本(n = 8)被送至新西兰初级产业部动物健康实验室进行外来疾病调查(登记号 W24_02531)。组织样本在 BIOREBA 提取袋(BIOREBA AG)中手动匀浆,随后使用 QIAamp 病毒 RNA 提取试剂盒(Qiagen)提取 RNA。利用泛基因型逆转录定量聚合酶链反应(RT-qPCR)检测,所有样本(n = 16)对犬和海豹麻疹病毒均呈阳性,其中肺组织的阳性信号最强。使用 Maxima H Minus 双链 cDNA 合成试剂盒(Thermo Fisher Scientific)将肺组织的 RNA 转化为 cDNA。
长读长宏基因组文库采用快速 PCR 条形码试剂盒 V14(SQK-RPB114.24,牛津纳米孔技术公司 [ONT])制备,并在配备 R10.4.1 流动池的 MinION Mk1B 设备上进行测序。使用 Dorado 7.4.14 版本的高精度模型 4.3.0 进行碱基识别,共生成 18202 条读数,N50为 5.37 Kb。原始读数用 BBDuk 38 版本进行修剪,之后使用 Minimap2 2.24 版本将其映射到犬和海豹麻疹病毒参考基因组(NCBI 参考序列 MW713449.1 和 KC802221.1)。
对于短读长宏基因组测序,文库通过 Nextera XT 试剂盒(Illumina)制备,在 MiSeq(Illumina)平台上使用 500 循环(2×250 bp)试剂试剂盒 v2 进行测序。原始读数用 BBDuk 38.84 版本修剪,然后在 Geneious Prime 2021.1.1 版本(
https://www.geneious.com)中使用 BBMap 38.84 版本将其映射到长读长一致性序列上。随后利用 Geneious Prime 中的标准功能生成混合一致性基因组序列。
与映射到 KC802221.1 相比,将长读长映射到 MW713449.1 能产生更高质量的草图基因组(10 倍覆盖度),因此将其用作短读长映射的参考序列。在将短读长映射到长读长一致性序列后,生成了编码完整的基因组序列。混合一致性基因组的组装统计信息见表 1。
使用 Geneious Prime 中的 “查找开放阅读框(Open reading frames,ORFs)” 功能预测开放阅读框,利用从 GenBank 获取的多种麻疹病毒参考基因组对基因进行注释。使用 CheckV 1.0.1 版本评估基因组完整性。使用 MAFFT 7.490 版本进行序列比对,在 MEGA11 软件中构建系统发育树。
上述所有实验室操作均按照制造商的说明进行,软件使用默认参数。国际病毒分类委员会根据系统发育树中翻译的 L 基因片段比较和分支长度估计来划分麻疹病毒属物种。若要被归类为新物种,分支长度必须≥0.03。本研究报告的基因组分支长度为 0.025,属于犬麻疹病毒(Morbillivirus canis)进化枝,因此被归类为 CDV 的一个变异株。