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为评估输血传播感染风险与血液安全性,研究人员对美国红十字会血库的 4 份乙肝感染血浆样本进行纳米孔宏基因组测序,从中鉴定出近乎全长的 TTV 基因组序列,其 ORF1 与其他人类 TTV 同源性达 90%–100%,为血液安全研究提供新视角。
细环病毒(Torque teno virus, TTV)属于圆环病毒科(Anelloviridae),该科还包括细小细环病毒(Torque teno mini virus)和中等细环病毒(torque teno midi virus)。这些无包膜病毒具有环状基因组(约 2.0–3.9 千碱基)和调控复制的保守非翻译区。TTV 基因组编码三个重叠的开放阅读框(open reading frames, ORFs),其中 ORF1 编码结构蛋白,ORF2 和 ORF3 参与复制和免疫逃避。TTV 存在 α、β 和 γ 种,分别有 29、12 和 15 个基因型。TTV 在包括献血者的人群中普遍存在,通常无致病性,但在免疫缺陷个体或肝炎患者中其复制增加,提示在肝脏疾病中可能存在免疫系统相互作用。
为评估潜在的输血传播感染和血液安全性,研究人员使用纳米孔宏基因组测序分析了从美国马里兰州盖瑟斯堡美国红十字会血库获得的 4 份去标识化乙肝感染血浆样本。从 200 μL 血浆中用 Zymo 病毒 DNA/RNA 试剂盒提取病毒 DNA/RNA,然后按照 Cytiva 滚环扩增(rolling circle amplification, RCA)试剂盒方案进行非偏倚扩增,以生成高产率的病毒单链 DNA,适合纳米孔测序。RCA 完成后,用 GeneJET PCR 纯化试剂盒纯化扩增的核酸,去除酶或引物等残留污染物。按照纳米孔原生条形码试剂盒 24(V14)方案制备测序文库,包括加入 λ 对照,加载到 R10 流通池上进行纳米孔 MinION 测序。使用纳米孔 MinKNOW(22.12.7 版)和 Guppy(6.4.6 版)默认设置进行数据收集和碱基识别。分类学分析使用 EDGE 生物信息学网络工具默认参数,参考映射使用 CLC 基因组工作台(23.0.5 版)和 Minimap2 进行。
测序 reads 首先通过与人类基因组参考(hg38,GenBank ID:GCF_000001405.40)和 λ 基因组参考(NC_001416)的参考映射进行过滤。分类学结果显示,最丰富的物种是 HBV(210 次匹配)和 α 细环病毒(Alphatorquevirus,46 次匹配),其余 reads 映射到其他非人类微生物基因组。后续目标参考分析显示,在 6,279 条总 reads 中,67 条映射到 TTV(GenBank ID:MN765343),120 条映射到 HBV(GenBank ID:GQ475311)。鉴定出的 TTV 基因组覆盖率为 98%,覆盖深度为 33.4×,GC 含量为 49.3%,得到近乎完整的病毒基因组序列。使用 CLC 一致性提取工具提取 3,062 bp 的一致性序列用于进化分析。使用 MEGA 11 版中的 ClustalW 对鉴定出的 TTV 和 NCBI 数据库中的近全长 TTV 基因型进行比对,进行系统发育分析。邻接法系统发育树显示,序列 BB02_W200314045308P(登录号:PQ438050)与 TTV-3 基因型(GenBank ID:MN765343)核苷酸相似性达 100%。此外,PQ438050 编码一个 731 个氨基酸的多蛋白 ORF1。NCBI BLASTp 搜索显示,其与 α 细环病毒 homin3(GenBank ID:XBU06458)相似性为 93.8%。