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东北林区牛及人血液病毒组解析及未知新型病毒遗传特征研究

众所周知,病毒是一种可以在人其它生物体间传播并感染生物体的微小病原

体。近些年来,再发和新发由病毒导致的流行性疾病时常发生,严重威胁人类的身

体健康和生命财产安全。

牛与人类的生产和生活关系尤为紧密,尤其在畜牧业发达的东北林业地区。

牛在饲养过程中易受到携带致病病毒的蚊虫叮咬,以及摄入被相关致病病毒污染

的水源和饲料。

若感染牛的致病病毒对牛甚至是人的健康具有威胁,则牛便会成为污染源。

因此,熟悉和探明东北林区牛以及其密切接触的人的血中现已掌握或尚未查明的

病毒具有至关重要的意义!传统的病毒检测方法在面对未知病毒和新发病毒检测

方面具有较大的局限性。

基于二代测序技术的病毒宏基因组学(ViralMetagenomics)的出现很好的

解决了这一问题。此研究方法直接以样本中所存在的所有病毒核酸序列为研究对

象,对样本中已知和未知的病毒具有较好的检出性。

该技术出现和兴起为挖掘和检测新型病毒序列及对新发病毒性传染病的流

行预警提供了强有力的技术支持。为了探究和掌控东北林区牛及其密切接触的人

的血液中病毒群落的组成情况,以及挖掘新型的潜在致病性病毒,本研究运用了

病毒宏基因组学的方法对东北林区养殖的牛及其密切接触的人的血液样品进行

了研究。

本研究的主要内容如下:(一)牛血液病毒组分析东北林区牛血液中的病毒群

落的组成包括:未分类病毒科(None)、藻类去氧核糖核酸病毒科

(Phycodnaviridae)12.64%、Mimiviridae病毒科4.44%、细小病毒科

(Parvoviridae)3.22%、圆环病毒科(Circoviridae)2.22%、痘病毒科

(Poxviridae)1.88%、疱疹病毒科(Herpesviridae)1.11%、虹彩病毒科

(Iridoviridae)1.01%、Marseilleviridae病毒科0.86%、杆状病毒科

(Baculoviridae)0.55%、联体病毒科(Geminiviridae)0.29%、Alloherpesviridae

病毒科0.23%、Bicaudaviridae病毒科0.22%、逆转录病毒科

(Retroviridae)0.18%、Sphaerolipoviridae病毒科0.13%、腺病毒科

(Adenoviridae)0.13%、其他病毒科(Others)1.25%。牛血液病毒群落的分析显

示:(1)东北林区牛血液中病毒群落的组成呈现出病毒种类的多样性。

(2)在所有病毒中,未分类病毒所占比重最大,达到了69.65%,构成了东北林

区牛血液病毒群落的主体。其次是藻类去氧核糖核酸病毒科

(Phycodnaviridae)12.64%、Mimiviridae病毒科4.44%、细小病毒科

(Parvoviridae)3.22%以及圆环病毒科(Circoviridae)2.22%。

(3)这5个病毒文库中,含有多种属于如小RNA病毒科(Picornaviridae)、细

小病毒科(Parvoviridae)、环状病毒科(Circoviridae)、杯状病毒科

(Caliciviridae)等具有感染哺乳动物能力的病毒。(二)人血液病毒组分析结果

显示:在东北林区与牛密切接触的人的血液中的病毒群落的组成包括:指环病毒

科(Anelloviridae)、肝DNA病毒科(Hepadnaviridae)、人类内源性逆转录病毒

(HERV)。

人血病毒群落分析提示:(1)人血液中病毒群落的组成种类相对较少(2)病毒

DNA文库Forest05发现了三个不同种属的人类内源性逆转录病毒(HERV)核酸序

列(3)病毒DNA文库Forest06发现一完整乙肝病毒核酸全基因组(三)东北林区牛

及其密切接触的人的血液病毒群落的比较东北林区牛及其密切接触的人的血液

病毒群落之间的组成差异较大,二者病毒群落见并无相关性,在牛血液病毒群落

中存在的病毒几乎不存在于人的血液中。(四)未知新型病毒的鉴定及遗传特征分

析(1)新型Circovirus