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Mol Biol Evol | 南京师范大学韩管助课题组在乙肝病毒起源研究取得重要进展

中国病毒学英文版2018-11-07 14:43:24

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Virologica 导读

近日,进化生物学领域权威期刊Molecular Biology and Evolution以“Insect retroelements provide novel insights into the origin of hepatitis B viruses”为题在线发表了南京师范大学生命科学学院韩管助教授课题组关于乙肝病毒起源的最新研究进展。


乙肝病毒在全世界范围内至少感染2亿人,每年导致80万人死亡,严重地威胁着全球公共卫生安全。乙肝病毒属于嗜肝病毒科,嗜肝病毒科是一类可以感染多种脊椎动物(如哺乳动物、鸟、两栖动物、爬行动物、鱼等)的逆转录双链DNA病毒。需要通过逆转录来完成复制过程的病毒包括逆转录病毒科、花椰菜花叶病毒科、嗜肝病毒科、Metaviridae、Pseudoviridae和Belpaoviridae六个科,后三者一般作为Ty3/Gypsy、Ty1/Copia和Bel/Pao反转座子为人所熟知。因为嗜肝病毒拥有独特的衣壳蛋白以及采用特殊的复制机制,一般认为嗜肝病毒与其它五类复制过程需要逆转录的病毒亲缘关系较远。并且,目前已知的其它反转座子和嗜肝病毒亲缘关系也都很远,因此嗜肝病毒的起源至今还是一个未解之谜

 

韩管助教授课题组通过对1095种真核生物基因组进行系统分析,在四种昆虫基因组(肩突硬蜱、蓖子硬蜱、蜻蜓和石蝇)中发现了与嗜肝病毒亲缘关系很近的反转座元件(被命名为HEART元件)。HEART元件长度各异(一般在1500到3500个碱基左右),能够编码至少两种蛋白结构域,即逆转录酶和核糖核酸酶H。系统发生分析表明HEART元件是嗜肝病毒目前已知的最近“亲属”该研究提出了嗜肝病毒可能起源于逃逸的HEART元件的假说,为病毒起源的宿主基因逃逸假说提供了一个可能的实证该研究发现嗜肝病毒的复杂性逐步增加,由转座子逃逸成无被膜病毒,然后获得表面蛋白S进化成被膜病毒(图一)HEART元件的发现进一步缩小了嗜肝病毒和反转座子之间的进化缺口,为研究嗜肝病毒的起源和进化提供了全新的视角。

 

图1  嗜肝病毒起源和进化示意图


相关研究发表在进化生物学领域权威杂志Molecular Biology and Evolution上(文章链接:http://dx.doi.org/10.1093/molbev/msy129),2016级硕士研究生宫震同学为第一作者,韩管助教授为通讯作者,相关研究受到自然科学基金、江苏省基础研究计划、江苏省优势学科建设项目等的支持


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