近期,《病毒學期刊》(Journal of Virology)在線發表了中國科學院上海巴斯德研究所研究員崔杰課題組題為Multiple infiltration and cross-species transmission of foamy viruses across Paleozoic to Cenozoic era的研究成果。
病毒無法形成化石,因而難以了解它們在大時間尺度下的進化規律。然而,隨著“分子化石”內源性逆轉錄病毒的發現和分析技術的提升,使得探索病毒的原始狀態以及和宿主的相互作用成為可能。泡沫病毒(foamy viruses)是可以感染人和其他動物的復雜逆轉錄病毒,具有突變速率低、基因組相對穩定等特點,是研究病毒-宿主共進化的最佳模型。
該研究中,研究人員在兩棲動物中發現了6個譜系的412個泡沫病毒,顯著增加了已知的兩棲動物泡沫病毒數量。其中,無足目動物的泡沫病毒與其宿主保持共同進化的進化模式,其病毒整合時間可追溯到古生代。但是,無尾目動物的泡沫病毒似乎來自于新生代時期的一次病毒跨宿主傳播事件。此外,該研究還報道了一種蠑螈(有尾目)整合有3個不同譜系的泡沫病毒,代表泡沫病毒對宿主的多重感染特征。通過改進高通量轉錄組分析策略,研究人員鑒定出泡沫病毒主要基因的完整轉錄,展示了內源性泡沫病毒外源化表達的可能性。研究成果拓展了學界對新病毒發現及復雜逆轉錄病毒宏觀進化的理解。
上海巴斯德所科研助理陳毅聰和碩士研究生張譽譯為論文的共同第一作者,崔杰為論文通訊作者。研究工作得到國家自然科學基金等的資助。
逆轉錄病毒和泡沫病毒元件的無根系統發育樹:使用病毒的逆轉錄蛋白結構域(reverse transcriptase,RT)進行繪制。泡沫病毒(FVs)、內源性泡沫病毒(EFVs)和轉錄的泡沫病毒(exFVs)的宿主信息用彩色陰影表示,新鑒定的病毒元件用加粗的紅色字體表示