日前,中国水产科学研究院黄海水产研究所海水鱼虾流行病学与病害防控创新团队与上海交通大学等单位合作在RNA病毒进化领域取得重要发现,相关研究成果发表在病原学领域国际著名期刊PLoS Pathogens。
正义单链RNA病毒(+ssRNA病毒)与负义单链RNA病毒(-ssRNA病毒)是自然界中两类主要的单链RNA病毒,它们在基因组结构、转录和复制策略上存在显著差异,因此长期以来被认为在进化上是相互独立的。本研究从生存在高盐生态系统的古老甲壳动物卤虫中鉴定出一种新的正义单链RNA病毒(brine shrimp virga-like virus 1, BSVV1),其基因组分析显示该病毒包含三个开放阅读框(ORFs),其中ORF1来源于+ssRNA病毒,而ORF2与-ssRNA病毒同源(图1和图2)。该团队利用质谱分析技术成功鉴定出了BSVV1的三个ORFs蛋白产物,证实了BSVV1的基因组结构(图3)。科研人员进一步开发了基于TaqMan探针的实时荧光定量(RT-PCR)检测方法,证实了该病毒在卤虫体内的复制能力。
本研究提供了首个正负义单链RNA病毒间重组事件的直接证据,为理解RNA病毒基因组多样性和进化的复杂过程提供了新的见解。
黄海所董宣研究员和硕士研究生张帆为文章的共同第一作者,黄海所黄倢研究员和上海交通大学上海市病毒研究院史卫峰教授为文章的共同通讯作者。该研究得到了悉尼大学Edward C. Holmes教授、比利时根特大学Sorgeloos Patrick教授和Hans Nauwynck教授、天津科技大学亚洲区域卤虫参考中心隋丽英教授、中国科学院上海药物研究所高婧高工和周虎教授、山东第一医科大学李辞修教授等专家的支持。该研究得到国家重点研发计划青年科学家项目(2023YFD2402200)、青岛市自然科学基金(23-2-1-181-zyyd-jch)、泰山学者计划、山东省重点研发计划(2024CXPT071-3)、中国水产科学研究院基本科研业务费(2023TD42)、国家虾蟹产业技术体系(CARS-48)等项目的资助。
原文链接:https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1013015

图1.BSVV1的基因组结构图
(A)映射到BSVV1参考序列上的宏转录组测序数据。跨越ORF1和ORF2以及跨越ORF2和ORF3的Reads被突出显示。
(B)预测的BSVV1全长基因组序列的结构以及三个预测的开放阅读框(ORFs)和功能基因。
(C)一代测序引物序列分布,其中F23/R23是跨越ORF1、ORF2和ORF3三个区域的引物。

图2.BSVV1和相关病毒的基因组结构示意图

图3.BSVV1的ORF1、ORF2和ORF3蛋白产物的质谱分析结果
(A)ORF1、ORF2和ORF3蛋白产物的一级序列覆盖图,鉴定出的肽段用红色标出。
(B, C)ORF1蛋白产物代表肽段的质谱注释图。
(D, E)ORF2蛋白产物代表性肽段的质谱注释图。
(F, G)ORF3蛋白产物肽段的质谱注释图。