1950-1980年代虫媒病毒基因组特征解析:填补进化空白与评估新发传染病风险

【字体: 时间:2025年09月09日 来源:Journal of Virology 3.8

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  【编辑推荐】本研究通过高通量测序技术对1950-1980年代发现的46种虫媒病毒(arboviruses)进行全基因组解析,涵盖8个病毒科的11个属,提出15个新病毒物种,发现Ossa病毒等重配事件,并基于基因组特征预测Lanjan等病毒的人类感染风险,为虫媒病毒(如Orbivirus、Orthobunyavirus)的进化、分类及新发传染病预警提供关键数据支撑。

  

基因组技术揭开历史虫媒病毒的面纱

1950至1980年代发现的46种虫媒病毒(arboviruses)首次通过高通量测序获得近完整开放阅读框(ORF)序列。这些病毒分离自23个国家,跨越SedoreoviridaePeribunyaviridae等8个病毒科,其中56.5%为全新测序。研究不仅修正了Kununurra病毒等6个病毒的血清学误分类,还通过系统发育分析提出15个新物种,如Orbivirus属的Huacho病毒(VP3蛋白同源性仅62.6-64.4%)。

病毒家族的基因组密码

Reoviridae科的复杂结构:26个Orbivirus病毒呈现8-10节段双链RNA(dsRNA)基因组,其中Acado病毒等13种在节段9编码VP6/NS4双蛋白。而Ndelle病毒被重新归类为哺乳动物正呼肠病毒(MRV),其22,843 nt基因组与人类轻度胃肠炎相关。

Bunyavirales目的重配现象:Orthobunyavirus属的Ossa病毒M节段源自Madrid病毒,而Brus Laguna病毒则携带Alajuela病毒的M节段,揭示跨物种基因流动。

特殊案例:Lanjan病毒展现Phenuiviridae科典型的双义编码策略,其S节段同时编码N/NSs蛋白,被提议为新Uukuvirus物种。

进化树上的新分支

Orbivirus的全球分布:Bauline病毒等7种与蜱传Great Island病毒群(Orbivirus magninsulae)聚类,可能威胁人类神经系统。D'Aguilar病毒则属于导致牛羊畸胎的Palyam病毒群(Orbivirus palyamense)。

人畜共患潜力:Porton's病毒(Hapavirus)和Cowbone Ridge病毒(Orthoflavivirus)分别分离自鸟类和蝙蝠,后者与无媒介的Modoc病毒亲缘最近。

基因组预测的警示灯

基于基因组组成模型评估显示:

  • 极高风险:Lanjan病毒(得分0.52)可能通过蜱传播感染人类。

  • 高风险集群:Zingilamo病毒(0.49)与Semliki森林病毒(SFV)同源,后者曾致实验室感染脑炎;Tindholmur病毒(0.47)与人类神经系统疾病相关Kemerovo病毒亲缘密切。

  • 生态不确定性:尽管预测工具存在局限(未考虑宿主互作),80.8%的高风险病毒分离自蚊/蜱,凸显监测价值。

从测序到防控的桥梁

该研究填补了前基因组时代病毒数据的空白,为开发分子检测(如RT-PCR)奠定基础。正如寨卡病毒(ZIKV)的突然暴发所示,历史毒株的基因组解析或将成为应对未来新发传染病的"早期预警系统"。下一步需通过小鼠模型验证Bauline等病毒的致病性,并将基因组数据整合至全球虫媒病毒监测网络。

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