王国庆/周丰丰团队共同研究新型冠状病毒全基因组的进化特征

新型冠状病毒在全球范围内的感染病例已经接近2000万例,其传播速度之快给全球造成灾难性的损失。研究新型冠状病毒的流行趋势,进化情况以及对其全基因组进行分析,对认识一种新发传染病具有重要意义。新型冠状病毒是一种正链RNA病毒,基因组长约30 kb。非结构蛋白编码区主要包括开放读码框架ORF1a和ORF1b基因,编码16个非结构蛋白。结构蛋白编码区主要编码4个蛋白,分别为刺突蛋白、包膜蛋白、膜蛋白和核衣壳蛋白。在病毒爆发的早期,研究人员从全基因组入手,系统分析预测了基因组的进化趋势以及潜在的糖基化修饰,为进一步理解新型冠状病毒提供了理论基础。

2020年7月31日,吉林大学王国庆、周丰丰团队在Briefings in Bioinformatics 杂志上发表题为“Application of Bayesian phylogenetic inference modelling for evolutionary genetic analysis and dynamic changes in 2019-nCoV”的文章,应用计算生物学与分子生物学交叉学科技术对新型冠状病毒(2019-nCoV)的基因组修饰及分子进化特征进行分析。

该团队成员利用贝叶斯方法构建了746株2019-nCoV的进化树,分析来自不同地区病毒株之间的进化关系。来自中国的毒株及美国毒株分属不同分支,且潜在修饰位点有所不同,提示不同地区的毒株会因为修饰的不同导致传染性和致病力上的差别。相比于SARS病毒,2019-nCoV ORF6的相似度最低(69%),E蛋白具有最高的相似性(95%)。与来自蝙蝠的冠状病毒相比,则相似度最高的为E蛋白和ORF6(100%),相似度最低的是S蛋白(97%)。进化分子钟显示2019-nCoV共同祖先出现的时间早于报道的第一例病例。同时,利用贝叶斯天际线估测有效种群的活跃时间,其活跃时间也早于第一例发病病例,提示2019-nCoV或早就存在。该工作系统解析了2019-nCoV的传播方式及进化方向,对疾病的防治及预警具有重要的科学意义。
吉林大学基础医学院博士生邵彤和硕士生王文芳是该论文的共同第一作者。吉林大学基础医学院王国庆教授与计算机学院周丰丰教授为本文的共同通讯作者。
原文链接:https://academic.oup.com/bib/advance-article/doi/10.1093/bib/bbaa154/5879226
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