宏病毒组测序揭示了中国舟山岛蚊子和库蠓的病毒组特征 - 《Microbiology Spectrum》

文摘   科学   2024-11-07 16:00   广东  


📖重点  

中国医科大学、郑州大学及解放军疾控中心的联合团队于2023年在《Microbiology Spectrum》杂志上发表了题为“Meta-Viromic Sequencing Reveals Virome Characteristics of Mosquitoes and Culicoides on Zhoushan Island, China”的文章,通过宏病毒组测序技术分析了舟山岛上的蚊子和库蠓的病毒组特征。研究人员收集了舟山岛上与人类活动密切相关的5种生态环境中的11种蚊子和库蠓样本,并通过宏病毒组测序分析了其病毒组组成和特征。结果显示,舟山岛蚊子和库蠓的病毒组组成丰富多样,鉴定出191个属,66个科,与宿主种类密切相关,不同宿主种类具有不同的核心病毒组。还发现了一些新的病毒。此外,通过深度学习分析发现,舟山岛蚊子和库蠓的病毒组中还存在着大量的未知病毒,需要进一步研究和注释。

关键词:蚊,蠓,宏病毒组测序,病毒组表征,新病毒发现,病毒传播,传染病控制

 🔬研究背景  

蚊子和蠓是多种蚊媒病毒的传播媒介,监测其病毒组特征对于预防控制蚊媒传染病至关重要。此外,蚊子和蠓还携带许多昆虫特异性病毒,可能影响蚊媒病毒的复制和蚊子的媒介能力。舟山岛已有输入性登革热病例的报道,附近的岱山县也发生了登革热疫情。

 🧪采样方法  

样品采集: 于2021年6月至9月在舟山岛五个地点(养猪场、农田、池塘、村庄和城市居民区)采集了8种蚊子(库蚊、按蚊、伊蚊和致倦库蚊)和3种蠓(日本库蠓、林氏库蠓和刺螫库蠓)的雌性成虫。

样品前处理:捕获的蚊子和库蠓立即储存在 -20°C 下,然后置于冰上由经验丰富的野外生物学家在解剖镜下根据形态特征进行鉴定。然后将样本用保温箱运送到实验室,并通过细胞色素 c 氧化酶亚基 I 基因测序来确认蚊子种类。然后将所有样品储存在 −80°C 下直至进一步分析。

样品分组策略:将捕获的蚊子和蠓按照物种、采样地点和蚊子吸血情况进行分组,每组包含1-10只蚊子或20-50只蠓。

 🖥️分析方法  
提取RNA,制备cDNA文库,进行测序。使用Kraken2软件对测序数据进行物种分类注释。使用MEGAHIT软件进行序列组装。使用BLAST软件将组装后的序列与病毒数据库进行比对。使用CheckV软件评估组装后的病毒序列质量。使用DeepVirFinder软件探索未注释序列中的潜在病毒序列。使用 MEGA 7生成系统发育树。使用PCR验证样品中是否存在登革热病毒和西尼罗河病毒。

 🧬研究结果  

1. 病毒组多样性: 舟山岛蚊子和库蚊类病毒组组成差异较大,且主要与寄主物种相关,不同寄主物种具有不同的核心病毒组。蚊子病毒组主要包含传染性软化病毒科Iflaviridae、幻影病毒科Phasmaviridae、Xinmoviridae、黄病毒科Flaviviridae和弹状病毒科Rhabdoviridae等,而蠓病毒组则主要包含多聚病毒科Polycipiviridae。

2. 血餐来源:通过5个地点的4组蚊子样本的中的脊椎动物序列,分析血餐来源,发现蚊子主要吸食鸡、鸭、猪和人类的血液,与采集地点的环境特征相符。

3. 新病毒发现:在蠓样品中发现了一种新的Narnavirus和一种新的Iflavirus。 

4. 病毒传播风险:使用DeepVirFinder软件发现蠓样品中存在大量未注释的潜在病毒序列,提示蠓可能携带更多未知病毒。监测蚊子和库蚊的病毒组对于评估传染病传播风险至关重要。

📝总结讨论

本研究揭示了舟山岛蚊子和蠓的病毒组特征,发现不同物种具有不同的核心病毒组,而蠓病毒组中存在大量未知病毒序列。此外,本研究还发现蚊子能够携带脊椎动物病毒,并通过血餐分析技术探索了这些病毒的可能宿主。这些研究结果对于评估舟山岛蚊媒传染病的风险具有重要意义。

💡文中值得参考的思路

1. 采用高通量测序和宏基因组学分析,克服了传统检测方法的局限性,可以全面地识别和鉴定样品中的病毒序列,更利于发现新病毒。

2. 首次利用宏病毒组测序技术分析了舟山岛蚊子和蠓的病毒组特征,为我国沿海地区的蚊媒病毒研究提供了重要数据。

3. 结合了宏病毒组测序技术和深度学习方法,不仅提高了对已知和新病毒的识别能力,还拓展了对“暗物质”中未知和未注释序列的功能相关表示的理解。

4. 使用血餐分析技术探索了蚊子携带的脊椎动物病毒的可能宿主,为蚊媒传染病的防控提供了新的思路。


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原文链接
https://doi.org/10.1128/spectrum.02688-22

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