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崔杰课题组揭示海洋无脊椎动物RNA病毒的遗传多样性

  

  5月6日,国际重要学术期刊《中国科学:生命科学》(SCIENCE CHINA Life Sciences)在线发表了彩神ll软件崔杰研究组题为“Virome in Marine Ecosystems Reveal Remarkable Invertebrate RNA virus Diversity”的最新研究成果。 

  

  海洋蕴藏着丰富的资源,具有极大的开发潜力;但海洋生物安全问题同样需要引起更高的重视。海洋中不仅有着许多尚未被发现的动、植物物种,还有着数量更为庞大、种类繁多的微生物。传统的海洋病毒研究多集中在噬菌体为代表的DNA病毒上,对多样性高、基因组不稳定的RNA病毒的遗传多样性、分布特征以及传播模式等均不清楚。 

  

  无脊椎动物转录组中病毒的病毒分布和多样性:上方的柱状图展示了每个文库中的PE reads数目,不同颜色代表着不同的样品采集地点:东海——红色,黄海——黄色,南海——蓝色,每个文库的名称和宿主的分类在柱状图的顶部展示。下方的柱状图展示了每个文库中发现的病毒种类和数量。 

  崔杰团队从不同海域共采集了3门6纲58种的海洋无脊椎动物样品,并利用宏转录组的测序方法对不同物种的RNA病毒组进行研究。该团队使用改进的生物信息分析方法,鉴定出了涵盖9个病毒家族(Durnavirales、Totiviridae、Bunyavirales、Chuviridae、Picornavirales、Flaviviridae、Hepelivirales、Solemoviridae、Tombusviridae)的363个RNA病毒,其中的315个与已知的RNA病毒相似度较低,被认为是全新的RNA病毒。该团队报道了3个海洋无脊椎动物汉坦样病毒,其较陆地汉坦病毒更为古老,进一步支持了汉坦病毒具有海洋起源的可能。结合基因组结构和统计学分析,该团队展示了丰富的海洋病毒遗传多样性和病毒基因组可塑性,揭示了不同海域间、不同宿主类别间可能存在的病毒传播现象。整体而言,该研究通过解析海洋无脊椎动物RNA病毒组,描绘病毒生态圈,为海洋RNA病毒的起源、进化、传播提供了重要见解。 

  

  病毒跨宿主传播速率与病毒数目的相关性:横坐标反映了病毒的数量,纵坐标反映了病毒跨宿主传播事件的频率,连线和灰色区域代表了线性回归分析的拟合曲线以及95%的置信区间。 

  硕士研究生张誉译和科研助理陈毅聪为本文的共同第一作者,崔杰研究员为本文的通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、中国科学院分子病毒与免疫重点实验室等项目的资助。 

  文章链接:http://engine.scichina.com/doi/10.1007/s11427-020-1936-2