中缅边境地区间日疟原虫几丁质酶基因的遗传特性分析

目的明确中缅边境地区间日疟原虫几丁质酶(Plasmodium vivax chitinase,PvCHT1)基因的遗传多样性,探究PvCHT1基因的地理差异,为我国间日疟疫苗的设计提供参考。方法收集中缅边境地区(云南腾冲)、中国内陆地区(安徽合肥、河南郑州)PvCHT1基因序列,同时从美国国家生物技术信息中心(National Center for Biotechnology Information,NCBI)下载获取缅甸、柬埔寨、泰国、越南、印度尼西亚、马来西亚、巴布亚新几内亚、巴西、哥伦比亚、秘鲁和墨西哥等11个国家的PvCHT1基因序列。采用MEGA、DnaSP、KaKs_Calculator、Arlequin、STRUCTURE和NETWORK软件,分别对所有基因序列的遗传多样性、基因进化、遗传分化、种群结构和单倍型网络进行分析。结果共获得中缅边境地区(6条)、中国内陆地区(10条)PvCHT1基因序列16条,从NCBI下载其他11个国家的PvCHT1基因序列551条。遗传多样性分析显示,中缅边境地区的PvCHT1基因有25个多态位点,其中16个为非同义突变,最常见的突变位点是E617D(占31.57%)和I272M(占31.04%);中缅边境地区的PvCHT1基因核苷酸多样性(π=0.00079)略高于中国内陆地区(π=0.00071)和缅甸(π=0.00075)。基因进化分析显示,中缅边境PvCHT1基因的中性检验(Tajima’s D)值<0,非同义替换与同义替换之比(Ka/Ks)>1。遗传分化分析显示,中缅边境地区PvCHT1基因与中国内陆之间的近交系数(FST)为0.31,与缅甸的FST为-0.05,与柬埔寨、泰国、越南、印度尼西亚、马来西亚之间的范围为0.04~0.15,与巴布亚新几内亚、巴西、哥伦比亚、秘鲁、墨西哥之间的FST范围为0.24~0.56。种群结构分析显示,所有种群结构的最佳组数为7,其中,中缅边境种群由K1~K6组分构成,以K5为主。单倍型网络分析显示,存在4个单倍型地理集群,除中国内陆和墨西哥外,其他国家均共享单倍型H5。结论中缅边境地区PvCHT1基因高度保守,提示其可作为传播阻断疫苗候选靶标;PvCHT1基因在不同种群中存在明显的地理差异,因此在设计疫苗时应更具针对性。