里海海豹的病毒宏基因组学调查 - 《Frontiers in Veterinary Science》

文摘   科学   2024-10-31 16:00   广东  


📖重点  

哈萨克斯坦及英国利兹大学的联合团队于2024年9月18日在《Frontiers in Veterinary Science》杂志上发表了题为“Viral metagenomic survey of Caspian seals”的文章,利用宏基因组学方法,首次对里海海豹的病毒多样性进行了评估。文中分析了 35 只里海海豹的样本,发现其病毒组主要包含圆环病毒科、细小病毒科、疱疹病毒科、乳头瘤病毒科等病毒分类,也发现一些新的病毒物种,但总体而言,里海海豹的病毒组与其他鳍足类动物的可用病毒组相似。此外还发现了乙型流感病毒的部分序列,这是海洋哺乳动物中第二次鉴定出此类分子。这项研究为未来里海海豹病毒群落的研究、海洋哺乳动物病毒组的多样性以及海洋哺乳动物疾病风险评估提供了基础数据。

关键词:里海海豹,鳍足类动物,病毒宏基因组,圆环病毒,细小病毒科,疱疹病毒,流感病毒

 🔬研究背景  

海洋哺乳动物作为海洋健康的哨兵,其健康状况对评估海洋生态系统至关重要。然而,海洋哺乳动物易受多种病原体感染,导致死亡率增加和种群动态变化。因此,了解海洋哺乳动物的病原体库和流行率对于制定监测计划和保护策略至关重要。

 🧪采样方法  

样品采集: 研究人员于2009年至2020年春季和秋季在哈萨克斯坦东北部和中部里海的陆地上捕获了35只里海海豹,并收集了鼻腔、口腔、肛门、生殖器和结膜拭子样本,动物在不使用化学镇静剂的情况下被束缚和处理,并在采样完成后立即释放。此外,还收集了2020年俄罗斯达吉斯坦海岸大规模死亡事件中8只死亡海豹的肺、脾、肾和大肠组织样本以及拭子样本。

样品前处理:拭子样本在含有抗生素的病毒转运培养基中保存,储存在液氮 (-196°C) 中,直至运送到实验室,在核酸提取前进行离心和过滤,组织样本进行匀浆,然后提取病毒核酸。

样品分组策略:35只海豹的提取物被组织成34个样本池,按性别年龄组(少年男性、成年男性、少年女性和成年女性)合并相同样本类型(口腔、鼻腔、生殖器、直肠和结膜拭子)的提取物。此外还有一个来自2009年采集的禽流感A阳性的成年雌性海豹口腔拭子的文库。

 🖥️分析方法  
构建文库后进行高通量测序。使用Geneious软件SPAdes汇编器进行序列组装,通过BLASTn和BLASTx搜索与参考数据库进行比对,验证病毒序列。对鉴定出的病毒种类进行PCR验证。使用MEGA X软件进行系统发育分析。使用热图和聚类分析矩阵显示病毒组多样性。

 🧬研究结果  

1. 病毒组多样性: 宏基因组测序共发现10个病毒科的序列,包括圆环病毒科、细小病毒科、疱疹病毒科、乳头瘤病毒科、小RNA病毒科、杯状病毒科等。

2. 病毒序列的相似性:与已知病毒序列的相似度从58%到98.23%不等,表明部分序列可能来源于新的病毒种。

3. 不同年龄组的海豹在病毒多样性上存在显著差异,尤其是幼年海豹中圆环病毒和细小病毒的丰度较高。

4. 首次在里海海豹中鉴定出两种不同的乙型流感病毒序列,一个与 PB2 聚合酶基因匹配,另一个来自非结构性 NS 基因。


📝总结讨论

研究结果表明,里海海豹的病毒组与其它海洋哺乳动物的病毒组相似,其中圆环病毒科与细小病毒科在里海海豹的病毒组中占主导地位。这些病毒可能主要来源于海豹的饮食,如海洋无脊椎动物和节肢动物。研究还发现,部分病毒家族与人类和其它动物的病毒存在一定程度的遗传距离,这可能与里海海豹的地理隔离有关。

💡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. 对里海海豹这一特有物种进行了首次病毒宏基因组学调查,为理解海洋哺乳动物的病毒生态学提供了宝贵的数据。

3. 多样本类型: 本研究收集了多种类型的样本,包括多个部位的拭子样本和组织样本,可以更全面地了解里海海豹的病毒库。

4. 时间跨度: 本研究收集了2009年至2020年间的样本,可以评估里海海豹病毒组的长期变化趋势。


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原文链接
https://doi.org/10.3389/fvets.2024.1461135

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