日前,中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所海水魚(yú)蝦流行病學(xué)與病害防控創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)與上海交通大學(xué)等單位合作在RNA病毒進(jìn)化領(lǐng)域取得重要發(fā)現(xiàn),相關(guān)研究成果發(fā)表在病原學(xué)領(lǐng)域國(guó)際著名期刊PLoS Pathogens。
正義單鏈RNA病毒(+ssRNA病毒)與負(fù)義單鏈RNA病毒(-ssRNA病毒)是自然界中兩類(lèi)主要的單鏈RNA病毒,它們?cè)诨蚪M結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)錄和復(fù)制策略上存在顯著差異,因此長(zhǎng)期以來(lái)被認(rèn)為在進(jìn)化上是相互獨(dú)立的。本研究從生存在高鹽生態(tài)系統(tǒng)的古老甲殼動(dòng)物鹵蟲(chóng)中鑒定出一種新的正義單鏈RNA病毒(brine shrimp virga-like virus 1, BSVV1),其基因組分析顯示該病毒包含三個(gè)開(kāi)放閱讀框(ORFs),其中ORF1來(lái)源于+ssRNA病毒,而ORF2與-ssRNA病毒同源(圖1和圖2)。該團(tuán)隊(duì)利用質(zhì)譜分析技術(shù)成功鑒定出了BSVV1的三個(gè)ORFs蛋白產(chǎn)物,證實(shí)了BSVV1的基因組結(jié)構(gòu)(圖3)。科研人員進(jìn)一步開(kāi)發(fā)了基于TaqMan探針的實(shí)時(shí)熒光定量(RT-PCR)檢測(cè)方法,證實(shí)了該病毒在鹵蟲(chóng)體內(nèi)的復(fù)制能力。
本研究提供了首個(gè)正負(fù)義單鏈RNA病毒間重組事件的直接證據(jù),為理解RNA病毒基因組多樣性和進(jìn)化的復(fù)雜過(guò)程提供了新的見(jiàn)解。
黃海所董宣研究員和碩士研究生張帆為文章的共同第一作者,黃海所黃倢研究員和上海交通大學(xué)上海市病毒研究院史衛(wèi)峰教授為文章的共同通訊作者。該研究得到了悉尼大學(xué)Edward C. Holmes教授、比利時(shí)根特大學(xué)Sorgeloos Patrick教授和Hans Nauwynck教授、天津科技大學(xué)亞洲區(qū)域鹵蟲(chóng)參考中心隋麗英教授、中國(guó)科學(xué)院上海藥物研究所高婧高工和周虎教授、山東第一醫(yī)科大學(xué)李辭修教授等專(zhuān)家的支持。該研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃青年科學(xué)家項(xiàng)目(2023YFD2402200)、青島市自然科學(xué)基金(23-2-1-181-zyyd-jch)、泰山學(xué)者計(jì)劃、山東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2024CXPT071-3)、中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)(2023TD42)、國(guó)家蝦蟹產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(CARS-48)等項(xiàng)目的資助。
原文鏈接:https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1013015

圖1.BSVV1的基因組結(jié)構(gòu)圖
(A)映射到BSVV1參考序列上的宏轉(zhuǎn)錄組測(cè)序數(shù)據(jù)。跨越ORF1和ORF2以及跨越ORF2和ORF3的Reads被突出顯示。
(B)預(yù)測(cè)的BSVV1全長(zhǎng)基因組序列的結(jié)構(gòu)以及三個(gè)預(yù)測(cè)的開(kāi)放閱讀框(ORFs)和功能基因。
(C)一代測(cè)序引物序列分布,其中F23/R23是跨越ORF1、ORF2和ORF3三個(gè)區(qū)域的引物。

圖2.BSVV1和相關(guān)病毒的基因組結(jié)構(gòu)示意圖

圖3.BSVV1的ORF1、ORF2和ORF3蛋白產(chǎn)物的質(zhì)譜分析結(jié)果
(A)ORF1、ORF2和ORF3蛋白產(chǎn)物的一級(jí)序列覆蓋圖,鑒定出的肽段用紅色標(biāo)出。
(B, C)ORF1蛋白產(chǎn)物代表肽段的質(zhì)譜注釋圖。
(D, E)ORF2蛋白產(chǎn)物代表性肽段的質(zhì)譜注釋圖。
(F, G)ORF3蛋白產(chǎn)物肽段的質(zhì)譜注釋圖。