首个沃斯古菌门古菌病毒基因组的发现

古菌作为细菌和真核生物之外的第三大生命域,广泛分布于陆生、水生甚至肠道等环境中。迄今为止,有关其病毒的研究依然十分薄弱。通过深度分析滴水湖宏病毒组数据,并结合tRNA基因匹配的方法,对其中的古菌病毒进行了探索。结果表明,发现了一条沃斯古菌门(Candidatu sWoesearchaeota)古菌病毒基因组序列,长度为23340bp,其tRNA基因序列与宿主的具有100%的一致性,将之命名为Candidatus Woesearchaeota Phage DSL-JZ1,简称DSL-JZ1。基因组注释结果显示,DSL-JZ1除了编码多个沃斯古菌的同源蛋白,还包括尾钉蛋白(tail spikeprotein)、尾丝蛋白(tailfiberprotein)以及裂解酶等有尾病毒目病毒结构和毒力基因。基因组共享基因网络分析证明,DSL-JZ1与目前已知的所有古菌病毒间,包括头尾结构的古菌病毒,缺乏明显的亲缘性。结果揭示DSL-JZ1代表着一个全新的、感染沃斯古菌门古菌的、具有头尾结构的、源自我国淡水湖泊的水生古菌病毒。

洋山港宏病毒组分析揭示CRISPR-Cas系统病毒靶标序列的特异性

目的 为了探究CRISPR-Cas系统的靶标特点。方法 运用了包括BALST在内的多种生物信息学分析技术和方法对洋山港宏病毒组数据进行了分析。结果 洋山港宏病毒组数据集中共有25 391条双链DNA病毒序列,其中238条序列上的265个开放读码框(ORF)与134条规律间隔短回文重复(CRISPR)间隔序列产生了315个匹配。经注释后获得了128个ORF和135个匹配的功能信息,占比前5位的依次为终止酶(terminase)、衣壳蛋白(capsid protein)、门蛋白(portal protein)、肽酶(peptidase)和DNA甲基化转移酶(DNA methyltransferase)。匹配多在病毒特定功能基因的保守域或关键结构域中。这表明,CRISPR-Cas系统发挥免疫功能时表现出针对病毒特定基因、功能和结构域的靶标特异性。此外,属于Class 1门类下的Type_I型系统的CRISPR-Cas间隔序列匹配数量远高于其他类型系统,占总数的89.0%。结论 本文的研究结果揭示了CRISPR-Cas系统的靶标偏好,增进了对其的认识,为更好地理解病毒-宿主免疫互作机制提供了新的证据和线索。