目的本研究旨在分析2019—2020年期间我国6个省市(北京、河南、吉林、安徽、甘肃和山东)流行的人副流感病毒3型(human parainfluenza virus 3,HPIV3)的全基因组序列特征,以揭示其基因组的遗传变异特点和分子进化规律。方法根据基因型别...目的本研究旨在分析2019—2020年期间我国6个省市(北京、河南、吉林、安徽、甘肃和山东)流行的人副流感病毒3型(human parainfluenza virus 3,HPIV3)的全基因组序列特征,以揭示其基因组的遗传变异特点和分子进化规律。方法根据基因型别、遗传差异和时空分布等原则,从6个省市筛选出12株HPIV3流行代表株(其中7株为C3a型、2株为C3b型、3株为C3f型)。采用巢式RT-PCR方法进行分段重叠扩增并获取其全基因组序列。随后,构建全球HPIV3代表株的全基因组序列数据库,使用生物信息学软件开展分析。结果研究发现,这12株HPIV3代表株的全基因组序列长度在15227 bp~15370 bp之间,G+C含量为35.1%~35.3%,核苷酸一致性为97.6%~99.6%,与原型株(GenBank登录号:NC_001796.2)的核苷酸一致性为94.2%~94.5%。分析我国和全球可获取的HPIV3全基因组序列显示,基因组变异方式主要为点突变,未发现碱基缺失和基因重组现象。仅在本研究的一株吉林省代表株(CHN/Jilin036/2019/C3b)的F基因3′UTR区域发现ATTAAA碱基插入,其病原学意义有待进一步研究。对基因组编码蛋白的氨基酸比对结果显示,我国和全球广泛流行的C3a分支HPIV3在N蛋白、P蛋白和L蛋白上存在分支特异性变异位点,而我国流行的部分C3a毒株在L蛋白上还存在一个独特的变异位点(N216S),尚未发现我国C3b和C3f分支毒株存在特异性变异位点。基于全基因组的进化分析显示,全球HPIV3流行株的最近共同祖先株形成时间(the time to the most recent common ancestor,tMRCA)可追溯至1927年(95%HPD:1901—1945),平均分子进化速率为5.29×10^(-4)替换/位点/年,而我国HPIV3流行株的平均分子进化速率为5.24×10^(-4)替换/位点/年。此外,HPIV3编码的各个基因均受到负向选择压力,其中P基因、HN基因和F基因的核苷酸变异最为显著,且其分子进化速率高于其他基因。结论本研究期间6个省市流行的HPIV3病毒株全基因组进化相对保守,点突变是驱动HPIV3基因组进化的主要方式。展开更多
文摘目的本研究旨在分析2019—2020年期间我国6个省市(北京、河南、吉林、安徽、甘肃和山东)流行的人副流感病毒3型(human parainfluenza virus 3,HPIV3)的全基因组序列特征,以揭示其基因组的遗传变异特点和分子进化规律。方法根据基因型别、遗传差异和时空分布等原则,从6个省市筛选出12株HPIV3流行代表株(其中7株为C3a型、2株为C3b型、3株为C3f型)。采用巢式RT-PCR方法进行分段重叠扩增并获取其全基因组序列。随后,构建全球HPIV3代表株的全基因组序列数据库,使用生物信息学软件开展分析。结果研究发现,这12株HPIV3代表株的全基因组序列长度在15227 bp~15370 bp之间,G+C含量为35.1%~35.3%,核苷酸一致性为97.6%~99.6%,与原型株(GenBank登录号:NC_001796.2)的核苷酸一致性为94.2%~94.5%。分析我国和全球可获取的HPIV3全基因组序列显示,基因组变异方式主要为点突变,未发现碱基缺失和基因重组现象。仅在本研究的一株吉林省代表株(CHN/Jilin036/2019/C3b)的F基因3′UTR区域发现ATTAAA碱基插入,其病原学意义有待进一步研究。对基因组编码蛋白的氨基酸比对结果显示,我国和全球广泛流行的C3a分支HPIV3在N蛋白、P蛋白和L蛋白上存在分支特异性变异位点,而我国流行的部分C3a毒株在L蛋白上还存在一个独特的变异位点(N216S),尚未发现我国C3b和C3f分支毒株存在特异性变异位点。基于全基因组的进化分析显示,全球HPIV3流行株的最近共同祖先株形成时间(the time to the most recent common ancestor,tMRCA)可追溯至1927年(95%HPD:1901—1945),平均分子进化速率为5.29×10^(-4)替换/位点/年,而我国HPIV3流行株的平均分子进化速率为5.24×10^(-4)替换/位点/年。此外,HPIV3编码的各个基因均受到负向选择压力,其中P基因、HN基因和F基因的核苷酸变异最为显著,且其分子进化速率高于其他基因。结论本研究期间6个省市流行的HPIV3病毒株全基因组进化相对保守,点突变是驱动HPIV3基因组进化的主要方式。