中國(guó)科學(xué)院上海巴斯德研究所崔杰課題組揭示泡沫病毒在物種進(jìn)化過程中的多重感染和跨物種傳播
4月28日,國(guó)際重要學(xué)術(shù)期刊《病毒學(xué)期刊》(Journal of Virology)在線發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院上海巴斯德研究所崔杰研究組題為“Multiple infiltration and cross-species transmission of foamy viruses across Paleozoic to Cenozoic era”的最新研究成果。
病毒無法形成化石,因而難以了解它們?cè)诖髸r(shí)間尺度下的進(jìn)化規(guī)律。然而,隨著“分子化石”內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒的發(fā)現(xiàn)和分析技術(shù)的提升,使得探索病毒的原始狀態(tài)以及和宿主的相互作用成為了可能。泡沫病毒(foamy viruses)是可以感染人和其他動(dòng)物的復(fù)雜逆轉(zhuǎn)錄病毒,具有突變速率低、基因組相對(duì)穩(wěn)定等特點(diǎn),是研究病毒-宿主共進(jìn)化的最佳模型。
逆轉(zhuǎn)錄病毒和泡沫病毒元件的無根系統(tǒng)發(fā)育樹:使用病毒的逆轉(zhuǎn)錄蛋白結(jié)構(gòu)域(reverse transcriptase,RT)進(jìn)行繪制。泡沫病毒(FVs)、內(nèi)源性泡沫病毒(EFVs)和轉(zhuǎn)錄的泡沫病毒(exFVs)的宿主信息用彩色陰影表示,新鑒定的病毒元件用加粗的紅色字體表示。
崔杰團(tuán)隊(duì)在兩棲動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)了6個(gè)譜系的412個(gè)泡沫病毒,顯著增加了已知的兩棲動(dòng)物泡沫病毒數(shù)量。其中,無足目動(dòng)物的泡沫病毒與其宿主保持著共同進(jìn)化的進(jìn)化模式,其病毒整合時(shí)間可以追溯到古生代。而無尾目動(dòng)物的泡沫病毒似乎來自于新生代時(shí)期的一次病毒跨宿主傳播事件。此外,該團(tuán)隊(duì)還報(bào)道了一種蠑螈(有尾目)整合有3個(gè)不同譜系的泡沫病毒,代表著泡沫病毒對(duì)宿主的多重感染特征。通過改進(jìn)高通量轉(zhuǎn)錄組分析策略,該團(tuán)隊(duì)鑒定出了泡沫病毒主要基因的完整轉(zhuǎn)錄,展示了內(nèi)源性泡沫病毒外源化表達(dá)的可能性。這些發(fā)現(xiàn)極大地拓展了人們對(duì)于新病毒發(fā)現(xiàn)及復(fù)雜逆轉(zhuǎn)錄病毒宏觀進(jìn)化的理解。
科研助理陳毅聰和碩士研究生張譽(yù)譯為本文的共同第一作者,崔杰研究員為本文的通訊作者。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。
文章鏈接:https://jvi.asm.org/content/early/2021/04/22/JVI.00484-21
來源:中國(guó)科學(xué)院上海巴斯德研究所

