基于基因组末端保守性克服环形质控偏差，系统性恢复完整线性病毒基因组

《Nature Communications》：Overcoming circularity bias reveals a hidden linear DNA and RNA virosphere

　　

摘要

宏基因组测序改变了我们对全球病毒多样性的看法，然而，一个根本性的偏差限制了我们对完整病毒基因组多样性的理解。当前的质量评估工具依赖于识别环形重叠群，系统性地低估了线性 DNA 和 RNA 病毒的完整性，从而使得病毒组中很大一部分未能被表征。在此，我们通过利用跨越多样化宏基因组数据集的种内基因组末端保守性，克服了这一偏差。将这种方法应用于 metaVR 数据库，我们恢复并验证了 1,585 个保守的完整线性病毒基因组，标志着已识别的线性完整性增加了 21 倍。我们的结果揭示了以前未被发现的完整的单组分 RNA 基因组以及跨越 13 个类的多组分病毒的单个片段，连同深层分支的病毒暗物质。此外，通过恢复高达 220 kb 的完整巨型噬菌体，并区分真正的完整基因组和高转录操纵子，我们扩展了线性 DNA 病毒已知的物理边界。生态分析揭示了这些被重新归类为完整线性病毒的病毒在特定生态系统中强烈富集，突显了其生态相关性。通过实现完整线性基因组的系统性恢复，该框架解锁了病毒组中以前隐藏的部分，并重塑了我们对病毒多样性和进化的理解。