HIV-1和A-H1N1的適應(yīng)性進化研究及HIV-1重組分析方法的評價.pdf

1、病毒的遺傳進化和重組對病毒的傳播、感染及致病有重要作用。本文使用進化生物學(xué)的經(jīng)典方法對不同嗜性和亞型的HIV-1以及甲型H1N1(A/H1N1)流感病毒的適應(yīng)性進化進行了研究，對HIV-1的重組分析方法進行了評價，并對HIV-1 CRF03 AB重組結(jié)構(gòu)進行了重新分析。其主要結(jié)果如下：
　　 1.通過對不同細胞嗜性HIV-1 B和C亞型的全基因組進行適應(yīng)性進化分析，我們發(fā)現(xiàn)R5和X4病毒經(jīng)歷了不同的進化方式，且不同的HIV-1基

2、因受到不同的選擇壓力，意味著復(fù)雜的自然選擇壓力驅(qū)動HIV-1的進化。分析HIV-1 Gp120高變區(qū)上的正選擇位點發(fā)現(xiàn)，相對于其它高變區(qū)，更多的正選擇位點發(fā)生在B亞型X4病毒的V3區(qū)，B亞型R5病毒的V2區(qū)以及C亞型X4病毒的V1和V4區(qū)域。因為這些區(qū)域通常影響和決定HIV-1的細胞嗜性，更多的正選擇發(fā)生在這些特殊的超變區(qū)意味著作用于Gp120上的選擇壓力與Gp120的受體識別和結(jié)合功能有關(guān)。在保守區(qū)的分析中發(fā)現(xiàn)，無論是B和C亞型，還是

3、R5和X4型的病毒，更多的正選擇位點發(fā)生在Gp120的C3區(qū)域(33.3％-55.6％，P＜0.05)，意味著先前認為不重要的C3區(qū)可能對HIV-1的生存和適應(yīng)非常重要。另外，R5和X4病毒的Env基因中鑒定的正選擇位點大約一半是相同的，這可能表明這些正選擇位點對病毒生存和適應(yīng)非常重要，也表明R5和X4存在交叉免疫原性位點的可能性，這些發(fā)現(xiàn)對于AIDS疫苗的設(shè)計和發(fā)展具有重要參考意義。
　　 2.通過對2009年爆發(fā)的A/H1N

4、1流感病毒進行分子進化分析，我們驗證了A/H1N1流感起源于豬流感、禽流感和人流感病毒片段的三重重配毒株與歐洲豬流感病毒株的再次重配。通過與其遺傳關(guān)系相鄰的病毒進行比較，A/H1N1流感病毒表現(xiàn)出較低的遺傳分化度和較長的系統(tǒng)發(fā)生分支長度，說明A/H1N1流感病毒的重配并不是一個新近發(fā)生的事件。適應(yīng)性進化分析顯示在人類中流行的A/H1N1流感病毒受到強烈的純化選擇。另外，我們在A/H1N1流感病毒的全基因組中共找到76個新的特有的突變，這

5、可能說明A/H1N1流感在進化早期受到了選擇清掃(selective sweep)的作用。該研究對流感病毒臨床診斷、治療和疫苗的研究有重要意義。
　　 3.為了評價HIV-1重組分析中的Bootscan方法，我們使用Simplot軟件對11個HIV-1流行重組型(CRF)進行了重新分析。結(jié)果顯示，以250，300和350nt，特別是300nt作為滑動窗口并且以10nt作為滑動步長進行分析，獲得的結(jié)果與病毒的重組位點最接近(P＜0