基本信息
- 項目名稱：
- 同源重組是甲型流感病毒進化的重要動力
- 小類：
- 生命科學
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 簡介：
- 甲型流感病毒對人類健康造成極大危害。禽流感病毒直接感染人引起了對新的流感大流行的警惕。一種新的甲型H1N1流感病毒正在世界范圍內大流行。流感病毒中是否存在同源重組是流感病毒研究的關鍵問題。我們分離并鑒定了3株H9N2和H5N1亞型基因內重組產(chǎn)生的H9N2流行株。對GenBank中甲型流感病毒序列分析也發(fā)現(xiàn)了許多重組株。這是世界上首次有關禽流感病毒同源重組現(xiàn)象的報道。這些結果表明同源重組在流感病毒進化的過程中發(fā)揮著重要的作用。相關論文已發(fā)表于Mol Biol Evol (SCI, IF7.28) 和Virology (SCI, IF3.539)。
- 詳細介紹：
- 甲型流感病毒對人和動物的健康造成極大的危害。目前，一種新型的豬源甲型H1N1流感病毒正在世界范圍內蔓延，世界衛(wèi)生組織宣布將甲型H1N1流感警戒級別從5級提升至最高級6級，認為現(xiàn)在疫情已發(fā)展為全球性“流感大流行”，這是21世紀第一場流感大流行。高致病性H5N1 亞型禽流感目前已經(jīng)叢亞洲傳播擴散到歐洲和非洲。為了阻止禽流感疫情的進一步爆發(fā)，避免家禽養(yǎng)殖業(yè)的嚴重經(jīng)濟損失，各國相繼采取了大規(guī)模的家禽撲殺。而且禽流感H5N1 亞型病毒可以直接跨越宿主界限，感染人的呼吸系統(tǒng)，導致死亡。其他亞型的A型禽流感也能直接感染人。例如， H9N2 亞型和H7N7 亞型禽流感病毒。高致病性禽流感已經(jīng)導致了至少270例死亡并且引起了廣泛的社會關注。深入理解甲型流感毒力以及宿主趨向性改變的分子基礎對防止甲型流感病毒大流行非常重要。 重配和基因突變是流感病毒進化的關鍵動力并且得到了詳細的研究。重配是兩個或多個流感病毒株共感染同一細胞時交換基因片段從而產(chǎn)生新的流感病毒的過程。但是相同基因片段之間的同源重組還存在著很大的爭議。Gibbs等認為人源和豬源流感病毒的HA基因之間發(fā)生過同源重組，而這次重組事件可能觸發(fā)了導致四千萬人死亡的1918年西班牙流感大流行。但是重組因為缺少系統(tǒng)發(fā)育支持而被質疑。最近又有報道認為人源流感病毒（H1N1和H3N2亞型）不重組。因此，在甲型流感病毒中是否存在同源同組是目前流感病毒研究的一個關鍵問題。 我們采用國際上通用的重組分析方法對現(xiàn)有的甲型流感病毒基因組序列進行一系列的分析。我們發(fā)現(xiàn)在我國廣西省分離得到的3株禽流感病毒具有重組的基因片段。而且，通過對GenBank中大約13000條甲型流感病毒序列進行系統(tǒng)分析發(fā)現(xiàn)了一系列重組體。這是世界上第一次有關禽流感病毒同源重組現(xiàn)象的報道。我們也發(fā)現(xiàn)甲型流感病毒中，重組可以發(fā)生在人源和豬源流感病毒之間。相關論文已經(jīng)發(fā)表在國際著名雜志Molecular Biology and Evolution (SCI, 影響因子7.28)以及Virology (SCI, 影響因子3.539)上。Molecular Biology and Evolution編輯評價，這項發(fā)現(xiàn)將會在很大程度上改變人們看待流感病毒進化的方式。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 甲型流感病毒對人類健康造成極大危害。禽流感病毒直接感染人引起了對新的流感大流行的警惕。一種新的甲型H1N1流感病毒正在世界范圍內大流行。深入理解流感毒毒力和宿主趨向性改變的分子基礎對防止流感病毒大流行非常重要。重配和基因突變是流感病毒進化的關鍵動力并且得到了詳細的研究。但是相同基因片段之間的同源重組還存在著很大的爭議。因此，在甲型流感病毒中是否存在同源同組是目前流感病毒研究的一個關鍵問題。
科學性、先進性及獨特之處
- 我們采用國際上通用的重組分析方法對現(xiàn)有甲型流感病毒基因組序列進行一系列的分析。我們發(fā)現(xiàn)了3株禽流感病毒具有重組基因片段。通過分析現(xiàn)有的甲型流感病毒序列也發(fā)現(xiàn)了很多重組體。這是世界上第一次有關禽流感病毒同源重組現(xiàn)象的報道。相關論文已發(fā)表于MBE(SCI,IF=7.28)和Virology (SCI,IF=3.539)。MBE編輯評價，這項發(fā)現(xiàn)將會在很大程度上改變人們看待流感病毒進化的方式。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 這項研究為甲型流感病毒發(fā)生同源重組以及同源重組可以在甲型流感病毒進化中發(fā)揮一定作用提供了證據(jù)。研究結果為理解我國禽流感病毒的現(xiàn)狀以及甲型流感病毒的進化提供了相關的信息，也為開展甲型流感病毒的進一步研究以及新型疫苗的研制和開發(fā)奠定了基礎。
學術論文摘要
- 甲型流感病毒對人和動物的健康造成極大的危害。禽流感病毒H5N1、H9N2 和H7N7亞型直接感染人類引起了人們對一場新的流感大流行的高度警惕。目前，一種新型的豬源甲型H1N1流感已發(fā)展為21世紀第一場“流感大流行”。深入理解流感病毒毒力以及宿主趨向性改變的分子基礎對防止流感大流行具有重要的意義。在流感病毒中是否存在同源重組還存在很大爭議。本研究報道了3株攜帶有由H9N2和H5N1亞型重組產(chǎn)生的PA基因的H9N2亞型流行株。同時，對GenBank中甲型流感序列的系統(tǒng)分析發(fā)現(xiàn)了許多同源重組株，同源重組可以在甲型流感病毒PB2，PB1，PA，HA和NP片段中發(fā)生，而且可以在相同或者不同血清型之間發(fā)生。我們還發(fā)現(xiàn)同源重組可以在人源和豬源甲型流感病毒之間發(fā)生。這些結果表明同源重組在甲型流感病毒進化的過程中發(fā)揮著重要的作用，這種機制可能導致甲型流感毒力以及宿主趨向性的改變。
獲獎情況
- 1. He, C., Xie, Z., Han, G., Dong, J., Wang, D., Liu, J., Ma, L., Tang, X., Liu, X., Pang, Y., and Li, G. (2009). Homologous recombination as an evolutionary force in the avian influenza A virus. Molecular Biology and Evolution 26(1):177-187. (SCI, 影響因子7.28). 2. He, C., Han, G., Wang, D., Liu, W., Li, G., Liu, X., and Ding, N. (2008). Homologous recombination evidence in human and swine influenza a viruses. Virology 380(1): 12-20. (SCI, 影響因子3.539).
鑒定結果
參考文獻
- 1. Nelson, M. I., and Holmes, E. C. (2007). The evolution of epidemic influenza. Nature Reviews Genetics 8:196-205. 2. Han, G., He, C., Ding, N., and Ma, L. (2008). Identification of a natural multi-recombinant of Newcastle disease virus. Virology 371(1): 54-60. 3. He, C., Han, G., Wang, D., Liu, W., Li, G., Liu, X., and Ding, N. (2008). Homologous recombination evidence in human and swine influenza a viruses. Virology 380(1): 12-20. 4. He, C., Xie, Z., Han, G., Dong, J., Wang, D., Liu, J., Ma, L., Tang, X., Liu, X., Pang, Y., and Li, G. (2009). Homologous recombination as an evolutionary force in the avian influenza A virus. Molecular Biology and Evolution 26(1):177-187.
同類課題研究水平概述
- 目前，普遍認為負鏈RNA病毒的重組率非常低。因此，在國際上流感病毒是否存在同源重組現(xiàn)象有很大的爭議。Gibbs等認為人源和豬源流感病毒的HA基因之間發(fā)生過同源重組(Science 293: 1842-1845)。但是他們的重組證據(jù)因為缺少系統(tǒng)發(fā)生支持而被質疑(Science 296: 211)。最近又有報道認為人源流感病毒（H1N1和H3N2亞型）不重組(J Virol 82:4807-4811)。因此，在流感病毒中是否存在同源同組是目前流感病毒研究的一個關鍵問題。 我們采用國際上通用的重組分析方法對現(xiàn)有的甲型流感病毒基因組序列進行一系列的分析。我們發(fā)現(xiàn)在我國廣西省分離得到的3株禽流感病毒具有重組的基因片段。而且，通過對GenBank中大約13000條甲型流感病毒序列進行系統(tǒng)分析發(fā)現(xiàn)了一系列重組體。這是世界上第一次有關禽流感病毒同源重組現(xiàn)象的報道。相關論文(Mol Biol Evol 26(1):177-187)已經(jīng)發(fā)表在國際著名雜志Molecular Biology and Evolution (SCI, 影響因子7.28)上。Molecular Biology and Evolution編輯評價，這項發(fā)現(xiàn)將會在很大程度上改變人們看待流感病毒進化的方式。我們發(fā)現(xiàn)同源重組也可以發(fā)生在人源和豬源流感病毒之間。相關論文(Virology 380(1): 12-20)也已經(jīng)發(fā)表在國際著名雜志Virology (SCI, 影響因子3.539)上。
