Phân Loại Rotavirus Dựa Trên Toàn Bộ Hệ Gene Tiết Lộ Nguồn Gốc Chung Giữa Các Chủng Rotavirus Dạng Wa Ở Người Và Lợn, Cũng Như Giữa Các Chủng DS-1 Ở Người Và Bò

Journal of Virology - Tập 82 Số 7 - Trang 3204-3219 - 2008
Jelle Matthijnssens1, Max Ciarlet2, Erica Heiman3, Ingrid Arijs1, Thomas Delbeke1, Sarah M. McDonald3, Enzo A. Palombo4, Miren Iturriza‐Gómara5, Piet Maes1, John T. Patton3, Mustafizur Rahman1,6, Marc Van Ranst1
1Laboratory of Clinical and Epidemiological Virology, Department of Microbiology and Immunology, Rega Institute for Medical Research, University of Leuven, Leuven, Belgium
2Vaccine and Biologics—Clinical Research, Merck and Co. Inc., North Wales, Pennsylvania 19454
3Laboratory of Infectious Diseases, National Institutes of Allergy and Infectious Diseases, National Institutes of Health, Bethesda, Maryland 20892
4Environment and Biotechnology Centre, Faculty of Life and Social Sciences, Swinburne University of Technology, Hawthorn, Victoria, Australia
5Enteric Virus Unit. Virus Reference Department. Centre for Infections. Health Protection Agency. London. United Kingdom
6Laboratory of Virology, ICDDR,B: Mohakhali, Dhaka 1212, Bangladesh

Tóm tắt

TÓM TẮT Phân loại rotavirus nhóm A hiện nay dựa trên các đặc điểm phân tử của hai protein lớp ngoài, VP7 và VP4, và protein lớp giữa, VP6. Do sự tái sắp xếp của tất cả 11 đoạn gene rotavirus đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra sự đa dạng của rotavirus trong tự nhiên, một hệ thống phân loại dựa trên tất cả các đoạn gene rotavirus là cần thiết để xác định các gene nào ảnh hưởng đến giới hạn phạm vi ký chủ, sự nhân lên, và độ độc của rotavirus, cũng như để nghiên cứu dịch tễ học và tiến hóa của rotavirus. Để thiết lập hệ thống phân loại này, các trình tự gene mã hóa cho VP1 đến VP3, VP6, và NSP1 đến NSP5 đã được xác định cho các chủng rotavirus người và động vật thuộc các kiểu gene G và P khác nhau ngoài các dữ liệu sẵn có, và chúng được sử dụng để xác định mối quan hệ phát sinh loài giữa tất cả các gene rotavirus. Dựa trên các phân tích phát sinh loài này, các giá trị cắt giảm sự tương đồng gen thích hợp đã được xác định cho từng gene. Đối với gene VP4, giá trị cắt giảm nucleotide 80% hoàn toàn tương ứng với 27 kiểu gene P đã được thiết lập. Đối với gene VP7, giá trị cắt giảm nucleotide 80% chủ yếu trùng với các kiểu gene G đã thiết lập nhưng đã xác định thêm bốn kiểu gene khác biệt, gồm các chủng rotavirus chuột hoặc chim. Phân tích phát sinh loài của các gene VP1 đến VP3, VP6, và NSP1 đến NSP5 đã cho thấy sự tồn tại của 4, 5, 6, 11, 14, 5, 7, 11 và 6 kiểu gene, tương ứng, dựa trên các giá trị cắt giảm nucleotide lần lượt là 83%, 84%, 81%, 85%, 79%, 85%, 85%, 85% và 91%. Theo dữ liệu này, một danh pháp cải thiện cho các chủng rotavirus được đề xuất. Hệ thống phân loại mới cho phép nhận diện (i) các kiểu gene khác biệt, có thể theo các con đường tiến hóa riêng biệt; (ii) các sự chuyển giao giữa các loài và vô số sự kiện tái sắp xếp; (iii) một số cấu trúc gene cho thấy (a) nguồn gốc chung giữa các chủng rotavirus dạng Wa ở người và lợn và (b) nguồn gốc chung giữa các chủng rotavirus dạng DS-1 ở người và bò. Các liên kết tiến hóa chặt chẽ này giữa rotavirus người và động vật nhấn mạnh nhu cầu giám sát đồng thời rotavirus ở động vật và người.

Từ khóa

#rotavirus #phân loại toàn hệ gene #biến động gene #liên kết tiến hóa người-động vật #dịch tễ học #biến đổi gene #động lực tái sắp xếp #phân nhánh loài

Tài liệu tham khảo

10.1016/S0022-2836(05)80360-2

Ball, L. A. 2005. The universal taxonomy of viruses in theory and practice, p. 3-8. In C. M. Fauquet, M. A. Mayo, J. Maniloff, U. Desselberger, and L. A. Ball (ed.), Virus taxonomy. Eighth report of the International Committee on Taxonomy of Viruses. Elsevier, Amsterdam, The Netherlands.

Both, G. W., A. R. Bellamy, and D. B. Mitchell. 1994. Rotavirus protein structure and function. Curr. Top. Microbiol. Immunol.185:67-105.

Ciarlet, M., M. E. Conner, and M. K. Estes. 2003. The rat model of rotavirus infection, p. 291-306. In J. Gray and U. Desselberger (ed.), Perspectives in medical virology: viral gastroenteritis. Elsevier Science BV, Amsterdam, The Netherlands.

Ciarlet, M., and M. K. Estes. 2002. Rotaviruses: basic biology, epidemiology and methodologies, p. 2573-2773. In G. Britton (ed.), Encyclopedia of environmental microbiology. John Wiley and Sons, New York, NY.

10.1007/BF01718320

10.1128/jvi.71.11.8213-8220.1997

10.1023/A:1008175716816

10.1007/s007050050029

10.1128/jcm.32.10.2609-2612.1994

10.1099/vir.0.19629-0

10.1016/j.virol.2004.04.020

10.1016/j.virol.2004.03.033

10.1006/viro.1994.1482

10.1006/viro.2001.1222

Estes, M. K., and A. Z. Kapikian. 2007. Rotaviruses and their replication, p. 1917-1974. In B. N. Fields, D. M. Knipe, P. M. Howley, D. E. Griffin, R. A. Lamb, M. A. Martin, B. Roizman, and S. E. Straus (ed.), Fields virology, 5th ed. Lippincott, Williams and Wilkins, Philadelphia, PA.

10.1099/0022-1317-76-1-221

10.1073/pnas.87.18.7155

10.1128/iai.39.1.91-99.1983

10.1128/jvi.57.2.585-590.1986

10.1128/JCM.01696-06

10.1099/0022-1317-78-9-2341

10.1016/S0264-410X(02)00313-4

10.1006/viro.1995.1255

10.1093/infdis/149.5.694

10.1016/S0168-1702(01)00234-9

10.1128/JVI.76.13.6596-6601.2002

Johnson, C. A., R. W. Fulton, W. G. Henk, and T. G. Snider, III. 1983. Inoculation of neonatal gnotobiotic dogs with a canine rotavirus. Am. J. Vet. Res.44:1682-1686.

Kapikian, A. Z., Y. Hoshino, and R. M. Chanock. 2001. Rotaviruses, p. 1787-1834. In D. M. Knipe, P. M. Howley, D. E. Griffin, R. A. Lamb, M. A. Martin, B. Roizman, and S. E. Straus (ed.), Fields virology, 4th ed. Lippincott Williams and Wilkins, Philadelphia, PA.

10.1016/j.virol.2006.12.004

10.1007/BF01718584

10.1007/BF01316897

10.1093/bioinformatics/17.12.1244

10.1016/S0042-6822(03)00534-8

10.1128/JCM.02262-06

10.1016/j.virol.2005.11.001

10.1016/S0042-6822(03)00418-5

10.1128/JVI.80.8.3801-3810.2006

10.1128/JCM.44.5.1801-1809.2006

10.1128/JVI.76.23.11793-11800.2002

10.1016/j.virol.2003.11.020

10.1128/JVI.79.2.944-954.2005

McNulty, M. S., G. M. Allan, D. Todd, J. B. McFerran, E. R. McKillop, D. S. Collins, and R. M. McCracken. 2006. Isolation of rotaviruses from turkeys and chickens: demonstration of distinct serotypes and RNA electropherotypes. Avian Pathol.9:363-375.

10.1177/0300985871008005-00612

10.1128/iai.14.2.471-474.1976

10.1016/S0168-1702(02)00112-0

10.1016/j.virol.2003.08.006

10.1016/S0034-5288(02)00097-8

10.1007/BF01314324

10.1007/BF01310948

10.1016/0890-8508(89)90006-6

10.1128/jcm.28.6.1198-1203.1990

10.1128/jvi.63.3.1431-1434.1989

Nei, M., and S. Kumar. 2000. Molecular evolution and phylogenetics, p. 33-50. Oxford University Press, New York, NY.

Nicholas, K. B., H. B. Nicholas, and D. W. Deerfield. 1997. GeneDoc: analysis and visualization of genetic variation. EMBnet News4:14.

10.1016/0042-6822(91)90558-S

10.1016/0042-6822(89)90620-X

10.1128/jcm.33.4.797-801.1995

10.1128/JCM.01196-06

10.1016/j.vetmic.2007.07.025

10.1006/viro.1993.1059

10.1128/JCM.43.7.3208-3212.2005

10.1128/JVI.01622-06

10.3201/eid1301.060910

10.1023/A:1007921418679

10.1007/s007050170024

10.1016/j.virol.2006.09.024

10.1016/j.virol.2006.10.001

10.1006/viro.1997.8762

10.1007/BF01310550

10.1093/nar/25.24.4876

10.1099/0022-1317-78-6-1373

10.1128/JCM.01089-06

10.7883/yoken1952.48.237

10.1099/0022-1317-77-7-1431

10.1128/jvi.64.7.3219-3225.1990

10.1126/science.216077

10.1016/j.virol.2005.11.015

Thông tin
Thông tin xuất bản

Journal of Virology

Tập 82 Số 7

3204-3219

Thông tin tác giả