猪流行性腹泻病毒美国株和全球株间的区别

文献

猪流行性腹泻病毒美国株和全球株间基因组和演变的区别

实验内容

对2014年爆发于美国的猪流行性腹泻病毒进行全基因组序列测定，随后与GenBank中的全基因组序列(n = 126)对比以确定该病毒最多变的基因组区域和更好的理解该病毒的演变。此分析应可帮助理解变异对诊断和疫苗研制的影响。

实验方法

共选用93株分离于2014年1-12月的猪场分离株（从粪便，肠匀浆，口腔液体和环境样本中分离）进行全基因组测序。样本通过反转录酶-聚合酶链锁反应筛选猪流行性腹泻病毒。基于反转录酶-聚合酶链锁反应结果病毒浓度高及美国地域多样性选取样本进行全基因组测序。使用本实验的猪流行性腹泻病毒全基因组序列(n = 93)和GenBank种的猪流行性腹泻病毒序列(n = 93)，创建并分析了2个核苷酸和氨基酸排列以确定美国和全球猪流行性腹泻序列之间的系统发育关系，进而确定美国和全球株间的高变异性基因或区域。为了理解病毒的演变和受体结合区的变化，其被认为是猪流行性腹泻易传染的主要原因，并使用各种不同的毒性做重组分析。

实验结果

本实验包含以下数种结果：

1. nsp2和nsp3是2株间差异最大的区域（ORF1a基因的一部分）
2. 结构基因间，与其他结构基因相比，S基因具有最高的熵水平，演化速率，表明较高的选择压力。
3. 重组通过毒力变化演变出新的毒株，其在冠状病毒演变中起重要的作用。Minnesota211株是由S-INDEL株和一种美国流行株重组而来。重组可能在疾病流行时更易发生，大部分亚洲株均有重组现象。

实验启示？

猪流行性腹泻的家谱图比之前想象的复杂。实验结果表明ORF1和S基因区域的变化可导致不同毒株间高水平的变异。针对病毒ORF1基因区域的诊断测试可能因由于高遗传变异性导致假阴性。病毒结构蛋白的羧基端区域越的保守性，其可能是更适合的目标。

流行病学研究仅检查可变的S基因的可变区域，可能遗漏出现在ORF1基因区域的变化。病毒全基因组测序可获得更准确的结果。

尽管美国和亚洲株间的不同，但也存在相似之处，其为美国流行株的亚洲来源提供支持。欧洲株的起源尚不清楚。

在美国和亚洲株的重组和进化率均很高，其对具有广泛性保护作用疫苗的研发提出了挑战。