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近期，病毒學(xué)權(quán)威期刊Journal of Virology以Host-virus arms races drive elevated adaptive evolution in viral receptors為題在線發(fā)表了生命科學(xué)學(xué)院韓管助教授課題組關(guān)于病毒受體進(jìn)化的最新研究進(jìn)展。

哺乳動(dòng)物病毒通常需要結(jié)合宿主細(xì)胞表面上的受體分子（絕大多數(shù)為蛋白）來(lái)感染宿主細(xì)胞。病毒受體蛋白是具有正常生物學(xué)功能的宿主蛋白，但被病毒“挾持”來(lái)輔助入侵宿主細(xì)胞。在進(jìn)化過(guò)程中，病毒受體蛋白受到兩個(gè)相反的選擇壓力：一方面，病毒受體蛋白由于功能限制，會(huì)受到負(fù)選擇來(lái)維持自身功能；另一方面，由于病毒與宿主間的軍備競(jìng)賽，病毒受體蛋白會(huì)受到正選擇來(lái)逃避病毒的結(jié)合。目前尚不清楚受體蛋白在雙重選擇壓力下是如何進(jìn)化的。

韓管助課題組在靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物中對(duì)96種病毒受體蛋白進(jìn)行了系統(tǒng)的進(jìn)化分析，在41種病毒受體蛋白中檢測(cè)到了正選擇信號(hào)。通過(guò)對(duì)比病毒蛋白與病毒受體復(fù)合體的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)許多受正選擇的位點(diǎn)位于病毒與受體蛋白的結(jié)合面上。通過(guò)與對(duì)照基因進(jìn)行比較分析，發(fā)現(xiàn)病毒受體蛋白具有較高的正選擇強(qiáng)度。這些結(jié)果表明，病毒與宿主間的進(jìn)化軍備競(jìng)賽在靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物中驅(qū)動(dòng)了病毒受體蛋白的適應(yīng)性進(jìn)化。

該研究進(jìn)一步分析了人群中受體蛋白基因的進(jìn)化規(guī)律。通過(guò)對(duì)歐洲、亞洲和非洲的三個(gè)人類(lèi)群體進(jìn)行群體遺傳學(xué)分析，在53個(gè)病毒受體蛋白基因（如乙肝病毒受體、一些冠狀病毒受體、一些逆轉(zhuǎn)錄病毒受體）中檢測(cè)到了選擇性清除信號(hào)，另外還在5個(gè)病毒受體蛋白基因中檢測(cè)到了平衡選擇信號(hào)。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，病毒受體蛋白基因中的選擇性清除信號(hào)強(qiáng)度顯著高于對(duì)照基因，表明病毒與宿主間的軍備競(jìng)賽也驅(qū)動(dòng)了病毒受體蛋白在人群中的適應(yīng)性進(jìn)化。該研究還發(fā)現(xiàn)49種病毒受體在不同人群中受到不同的選擇壓力，表明病毒可能是人類(lèi)群體本地適應(yīng)（local adaptation）的重要驅(qū)動(dòng)力。相關(guān)研究對(duì)于理解病毒與宿主間的進(jìn)化軍備競(jìng)賽、病毒感染宿主的特異性以及新發(fā)流行病的爆發(fā)具有十分重要的意義。

相關(guān)研究發(fā)表在病毒學(xué)權(quán)威期刊Journal of Virology上（文章鏈接：https://jvi.asm.org/content/early/2020/06/01/JVI.00684-20/article-info），碩士研究生王文強(qiáng)同學(xué)為第一作者，韓管助教授為通訊作者。相關(guān)研究受到國(guó)家自然科學(xué)基金、江蘇省優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目等的支持。