基因型特异性密码子使用模式区分了与猪相关的戊型肝炎病毒A3和A4基因型：对进化约束的启示

《VirusDisease》：Genotype-specific codon usage patterns differentiate swine-associated hepatitis E virus A3 and A4: Insights into evolutionary constraints

　　

摘要

戊型肝炎病毒（HEV）基因型A3和A4主要与猪相关联，并已报道在人畜共患病感染中存在。在共同的猪类宿主中，这两种基因型之间的密码子使用差异尚未得到充分表征。本研究分析了114个与猪相关的HEV-A3（n?=?62）和HEV-A4（n?=?52）的完整编码序列。对完整编码区及分别对ORF1、ORF2和ORF3进行了核苷酸组成、相对同义密码子使用率（RSCU）、有效密码子数（ENC）、中性度、奇偶规则2（PR2）、双核苷酸丰度、密码子适应性指数（CAI）、主成分分析（PCA）、PERMANOVA以及位点特异性选择分析的评估。两种基因型均富含GC，HEV-A3的GC3值为57.66%，HEV-A4为59.89%，而ORF3的GC3值高于ORF1和ORF2。RSCU分析识别出了共享的以及基因型特异性的同义密码子偏好。平均ENC值表明存在中等程度的密码子使用偏好，HEV-A4在完整编码区水平上的值略低。中性度分析和PR2分析分别表明密码子第三位同义位点存在较弱的关联和核苷酸不对称性。CpG在两种基因型中均呈相对亏缺。CAI在完整编码区水平上HEV-A3与HEV-A4之间存在差异，ORF水平分析显示ORF1和ORF3存在显著差异，而ORF2无显著差异。选择分析表明以纯化选择为主导，同时存在局部普遍的及偶发的多样化信号，且在不同ORF中有所差异。PCA和PERMANOVA支持HEV-A3与HEV-A4在密码子使用组成上存在显著差异（R2 = 0.24，p?=?0.001）。总体而言，密码子使用差异具有基因型特异性和ORF依赖性，这与核苷酸组成、宿主相关密码子适配性以及异质性进化约束的贡献一致。