病毒進(jìn)化速度較快且無法形成化石,因此很難來研究它們的遠(yuǎn)古進(jìn)化。在偶然的情況下,病毒基因組會整合到宿主基因組中形成內(nèi)源性病毒元件,這為研究病毒進(jìn)化提供了重要的“分子化石”。古病毒學(xué)是一門新興的學(xué)科,主要通過病毒“分子化石”來研究病毒的遠(yuǎn)古進(jìn)化以及遠(yuǎn)古病毒對宿主生物學(xué)的影響。近期,微生物學(xué)領(lǐng)域權(quán)威期刊PLOS Pathogens和病毒學(xué)領(lǐng)域權(quán)威期刊Journal of Virology在線發(fā)表了生命科學(xué)學(xué)院韓管助教授課題組在古病毒學(xué)領(lǐng)域取得的系列進(jìn)展。
逆轉(zhuǎn)錄病毒感染脊椎動物,可引發(fā)多種疾?。ㄈ绨滩『桶┌Y)。目前對于逆轉(zhuǎn)錄病毒的遠(yuǎn)古史和早期進(jìn)化仍所知甚少。韓管助課題組開發(fā)了一種能夠更加靈敏地挖掘內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒的新策略,并利用該策略在92種脊椎動物基因組中共挖掘到了8000余條內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒。該研究揭示了內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)病毒普遍存在于脊椎動物基因組中,大量的外源逆轉(zhuǎn)錄病毒可能還有待于被發(fā)現(xiàn)。該研究通過系統(tǒng)發(fā)生分析將逆轉(zhuǎn)錄病毒分為五個主要支系,并將其命名為“金”、“木”、“水”、“火”和“土”逆轉(zhuǎn)病毒支系。該研究還發(fā)現(xiàn)水陸界面并不是逆轉(zhuǎn)錄傳播的一個嚴(yán)格屏障,感染陸生脊椎動物的逆轉(zhuǎn)錄病毒可能為多次獨(dú)立起源。該研究豐富了我們對于逆轉(zhuǎn)錄病毒多樣性、分類系統(tǒng)和遠(yuǎn)古進(jìn)化的理解。這項(xiàng)研究以“Endogenous retroviruses of non-avian/mammalian vertebrates illuminate diversity and deep history of retroviruses”為題發(fā)表在微生物學(xué)領(lǐng)域權(quán)威研究期刊PLOS Pathogens上(文章連接:http://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1...),并被PLOS Pathogens選為Featured Research Article。2015級碩士研究生許曉雨為該論文的第一作者,2014級本科生趙華瑤為該論文的第二作者,韓管助教授為該論文的通訊作者。?
目前認(rèn)為擬逆轉(zhuǎn)錄病毒僅可以感染被子植物。韓管助課題組通過大規(guī)模比較基因組學(xué)分析首次在蕨類和裸子植物基因組中發(fā)現(xiàn)了內(nèi)源性擬逆轉(zhuǎn)錄病毒,證明了內(nèi)源性擬逆轉(zhuǎn)錄病毒普遍存在于真葉植物基因組中,是真葉植物基因組的重要組成部分。該研究發(fā)現(xiàn)感染被子植物的擬逆轉(zhuǎn)錄病毒僅占植物擬逆轉(zhuǎn)錄病毒多樣性的很少一部分,并且具有多次獨(dú)立起源。該研究估測植物擬逆轉(zhuǎn)錄病毒至少有一億年的歷史,揭示了植物擬逆轉(zhuǎn)錄病毒的遠(yuǎn)古起源。該研究豐富了我們對于植物擬逆轉(zhuǎn)錄病毒多樣性和宏進(jìn)化的理解。該研究以“Euphyllophyte paleoviruses illuminate hidden diversity and macroevolutionary mode of Caulimoviridae”為題發(fā)表在病毒學(xué)領(lǐng)域權(quán)威研究期刊Journal of Virology上(文章鏈接:http://jvi.asm.org/content/92/10/e02043-17.abstract)。2016級碩士研究生宮震為該論文的第一作者,韓管助教授為該論文的通訊作者。
相關(guān)研究得到了國家自然科學(xué)基金、江蘇省基礎(chǔ)研究計(jì)劃、江蘇省優(yōu)勢學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目等的支持。
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