人腸道病毒71型分子進(jìn)化特征及共進(jìn)化網(wǎng)絡(luò)研究.pdf

1、目的：
　　對(duì)人腸道病毒71型（Enterovirus71,EV71)基因組的分子進(jìn)化特征進(jìn)行系統(tǒng)性的研究，構(gòu)建和分析 EV71的分子共進(jìn)化網(wǎng)絡(luò)，掌握 EV71的進(jìn)化和傳播規(guī)律，為EV71的監(jiān)測(cè)和手足口病的防控提供支持。
　　方法：
　　首先，通過文獻(xiàn)檢索 EV71分子進(jìn)化和分子流行病學(xué)相關(guān)研究報(bào)道，整理和繪制EV71基因型的全球時(shí)空分布圖，掌握各基因型分布和傳播規(guī)律。其次，通過NCBI的核苷酸數(shù)據(jù)庫檢索并下載 EV7

2、1基因序列，構(gòu)建本地基因組序列數(shù)據(jù)庫。在此基礎(chǔ)上，利用 MEGA軟件實(shí)現(xiàn)的鄰接法構(gòu)建 EV71各基因型的分子進(jìn)化樹；利用 BEAST軟件實(shí)現(xiàn)的貝葉斯-馬爾可夫鏈蒙特卡羅算法分析其進(jìn)化特征（進(jìn)化速率、進(jìn)化分歧時(shí)間和群體遺傳多樣性等）；進(jìn)一步構(gòu)建和分析各基因型的分子共進(jìn)化網(wǎng)絡(luò)。
　　結(jié)果：
　　我們繪制了 EV71基因型的全球時(shí)空分布圖，歸納了各個(gè)基因型的全球分布情況，從中可以粗略的概括各基因型的傳播路線。截至2015年12月3

3、1日，我們共從 NCBI下載獲得9183條 EV71基因序列，從中篩選到病毒株時(shí)空信息明確的基因組全長(zhǎng)序列676條，分布于全球22個(gè)國家和地區(qū)，跨越49年（1966~2014）。利用這676條全基因組序列，我們構(gòu)建了 EV71的分子進(jìn)化樹，推斷了病毒株所屬的基因型，估計(jì)了 B基因型和 C基因型的最近共同祖先出現(xiàn)的時(shí)間、進(jìn)化速率（B：4.5×10-3替換數(shù)/位點(diǎn)/年；C:3.0×10-3替換數(shù)/位點(diǎn)/每年）和群體遺傳多樣性。我們計(jì)算了 E

4、V71各基因型分子共進(jìn)化網(wǎng)絡(luò)的連接度，分析其變化趨勢(shì)，發(fā)現(xiàn) EV71各基因型的連接度變化規(guī)律與遺傳多樣性的變化及全球時(shí)空分布基本吻合。通過對(duì)其網(wǎng)絡(luò)模塊的分析，發(fā)現(xiàn)了191個(gè)優(yōu)勢(shì)模塊，其中保守模塊64個(gè)，短暫模塊74個(gè)，過渡模塊28個(gè)（過渡模塊是53個(gè)優(yōu)勢(shì)模塊的組合）。進(jìn)一步，短暫模塊269＃可以把所有基因型分成兩類：A基因型/B基因型/C4基因型與其他 C基因型。與前者相比，后者 EV71的3C基因的第169個(gè)堿基位點(diǎn)和第529個(gè)堿基位

5、點(diǎn)同時(shí)發(fā)生了突變（共變異），導(dǎo)致3C蛋白質(zhì)第57個(gè)氨基酸由亮氨酸(L)變?yōu)槔i氨酸(V)，第177個(gè)氨基酸也由絲氨酸(S)變成甘氨酸（G)。
　　結(jié)論：
　　通過對(duì) EV71各基因型的全球時(shí)空分布規(guī)律的總結(jié)、分子進(jìn)化特征和分子共進(jìn)化網(wǎng)絡(luò)特征的分析，我們初步了解了 EV71的進(jìn)化和傳播規(guī)律。進(jìn)一步對(duì)共進(jìn)化網(wǎng)絡(luò)中重要共變異氨基酸的潛在生物信息學(xué)功能和分子功能以及進(jìn)化特征（如自然選擇性）的研究，將為 EV71的監(jiān)測(cè)和手足口病的防控提