经济甲壳类动物中RNA病毒的高度多样性 - 《mSystems》

文摘   科学   2024-10-10 16:00   广东  


📖重点  

中国水产科学研究院、上海交通大学医学院等联合团队于2024年9月27日在《mSystems》杂志上发表了题为“Enormous diversity of RNA viruses in economic crustaceans”的研究文章,调查了经济甲壳类动物中RNA病毒的多样性,在13种甲壳类动物(虾蟹)中,共发现了90种RNA病毒,其中69种与已知病毒存在显著差异。这些病毒被归类到18个不同的病毒科/分支和3个未分类组。研究发现,甲壳类病毒通常与来自无脊椎动物的病毒聚类在一起,并且大多数甲壳类病毒与同一食物链或生态水生栖息地中不同宿主物种的病毒密切相关。此外,新发现的微小RNA病毒的基因组结构表现出显著多样性。这项研究显著扩展了重要经济甲壳类动物中病毒的多样性,并为评估全球水产养殖行业中病原体传播的风险提供了重要数据。

关键词:甲壳动物,虾蟹,双链RNA病毒,ssRNA病毒,微小RNA病毒

 🔬研究背景  

甲壳动物是全球重要的食物来源,对海洋生态系统具有重大意义。然而,我们对甲壳动物,尤其是经济甲壳动物中RNA病毒的多样性和进化了解有限。近年来,随着宏基因组测序技术的应用,人们对病毒多样性的认识不断加深,发现许多新的病毒种类。

 🧪采样方法  

样品采集: 2016年至2021年期间,从中国东部8个省和黄海的24个地点收集了106批经济甲壳动物样本,包括10种虾、3种蟹,共13个物种。

样品前处理: 对样本进行物种确认,然后使用液氮研磨甲壳类动物样品,提取总RNA、去除核糖体RNA,并构建RNA文库。

样品分组策略:根据样本的养殖方式(野生/养殖)、健康状况(健康/不健康)和采集地点进行分组。

 🖥️分析方法  

测序后使用Fastp进行质控,使用Trinity软件进行序列组装,并通过BLASTn和BLASTx将组装的序列与GenBank病毒数据库进行比对,以识别病毒序列。去除潜在宿主、植物、细菌和真菌序列,剩余病毒序列使用Bowtie2合并,使用Geneious进行mapping。使用PCR验证病毒序列。使用IQ-TREE进行系统发育分析,以确定病毒的进化关系。使用Bowtie2、Samtools和Geneious Primers进行丰度分析。

 🧬研究结果  

1. 病毒组分析: 共鉴定出90种RNA病毒,其中69种是新发现的。这些病毒属于18个不同的病毒科/群,已鉴定的5种为双链RNA病毒,74 种为正链单链 RNA(+ssRNA)病毒,9种为负链单链RNA(-ssRNA)病毒,2种属于未分类的RNA病毒群。

2. 系统发育分析:甲壳动物病毒通常与无脊椎动物病毒聚类,并且与同一食物链或生态水生栖息地中不同宿主物种的病毒关系密切。

3. 新发现的微小RNA病毒的基因组结构表现出显著多样性,与已知的微小RNA病毒的结构存在差异。

4. 多宿主检测: 一些病毒被发现可以感染不同的宿主,例如,一种甲壳类诺达病毒在凡纳滨对虾和卤虫中被检测到,表明病毒可能比以前认为的更频繁地在不同海洋物种之间传播。

📝总结讨论

该研究以经济甲壳类动物为重点,发现了90种RNA病毒,其中69种可能是科学界的新病毒,突出了这些海洋生物中巨大未知的病毒多样性。研究结果表明,这些病毒通常与其他无脊椎动物中发现的病毒有关,并且往往与来自同一食物网或栖息地内物种的病毒有着密切的关系。这表明病毒在不同海洋物种之间的移动可能比以前认为的要频繁。发现如此种类繁多的病毒,尤其是新发现的小核糖核酸病毒的多样化基因组结构,是了解甲壳类病毒学的重大飞跃。这些知识对于管理水产养殖中的疾病风险和维持海洋生态系统的平衡至关重要。

💡文中值得参考的思路

1. 采用了病毒组分析及先进的生物信息学工具和流程,克服了传统病毒分离培养方法的局限性,能够更全面地了解病毒组的组成和功能。

2. 多宿主检测:研究人员不仅关注了甲壳动物本身,还研究了其他宿主中的病毒,这有助于揭示病毒的传播途径和生态学特征。

3. 系统发育分析:通过系统发育分析揭示了病毒与宿主之间的密切关系,为理解病毒的传播和进化提供了重要信息。

4. 生物安全和疾病管理:研究结果强调了在水产养殖业中采取生物安全措施的重要性,为疾病预防和控制提供了科学依据。


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原文链接
https://doi.org/10.1128/msystems.01016-24

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