非洲猪瘟病毒基因组中宿主相似片段的分布特征、功能解析与进化机制研究

为解决非洲猪瘟病毒(ASFV)与宿主遗传相似性机制不明的问题，研究人员通过构建ASFV与宿主(软蜱科和猪科)的相似性网络，系统分析了宿主相似片段的分布、功能及进化特征。研究发现这些片段主要富集于非编码区且具有启动子功能，揭示了同源重组驱动其形成的机制，为理解ASFV适应性进化及疫苗设计提供了新视角。

　　

非洲猪瘟病毒(ASFV)是危害全球养猪业的致命病原体，其复杂的基因组结构和快速进化能力使得防控极为困难。尽管已知病毒通过获取宿主基因片段增强适应性，但ASFV与宿主间的遗传相似性机制仍不明确。这一知识缺口严重制约了疫苗研发和防控策略制定。为此，南华大学与哈尔滨兽医研究所的研究团队在《Veterinary Research》发表论文，首次系统解析了ASFV基因组中宿主相似片段的分布规律、生物学功能及进化驱动因素。

研究采用生物信息学技术，对73株ASFV全基因组进行同源性分析，结合启动子预测、GO/KEGG功能富集和重组事件检测等方法。样本队列来源于NCBI数据库，涵盖不同基因型毒株。

宿主相似片段的分布特征
通过相似性网络构建发现，ASFV基因组中存在147个软蜱科相似片段和578个猪科相似片段，长度集中在23-42bp。空间分布分析显示70-180kb区域为富集热点，且非编码区的宿主相似片段比例(50%软蜱科/26%猪科)显著高于基因组平均水平(12%)。

功能特性解析
启动子预测表明，宿主相似非编码片段显著富集转录调控元件(p<0.01)。功能富集显示，与ASFV蛋白相似的42个猪科蛋白主要参与RNA聚合酶II活性(5'-3' RNA polymerase activity)和嘌呤代谢通路，暗示病毒可能通过模拟宿主核心转录机制实现免疫逃逸。

进化机制揭示
泛基因组分析发现宿主相似片段呈开放型分布(软蜱科相似片段无核心簇，猪科相似片段仅2个核心簇)，拟合曲线显示其符合y=87.16x^0.45-31.7的扩张模式。重组分析发现，重组断点与宿主相似片段数量呈正相关(皮尔逊系数0.19-0.21)，证实同源重组是形成这些片段的关键驱动力。

该研究首次绘制了ASFV-宿主遗传相似性全景图谱，揭示病毒通过获取宿主非编码调控元件和代谢相关基因片段实现适应性进化。特别是发现重组热点与相似片段的共定位现象，为解释ASFV快速进化提供了分子机制。研究成果不仅深化了对病毒-宿主互作的理解，更为ASFV疫苗设计提供了潜在靶点——针对宿主相似片段富集区域开发核酸疫苗或可阻断病毒免疫逃逸途径。此外，建立的相似性网络分析框架可推广至其他病毒研究领域，具有重要方法论意义。