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NGS数据分析,发现全新病毒Redondoviridae

作者:Ronald G. Collman Frederic D. Bushman

新的测序技术正在揭示一个新病毒的世界。

病毒是地球上最丰富的生物实体,是人类的祸害,它能导致慢性感染和全球流行病,并能杀死数百万人。

然而,病毒感染人类的程度仍然是未知的。一些新发现的病毒是由于一种新疾病的突然出现而被识别出来的,例如2003年的非典,甚至80年代初的HIV/AIDS。

然而,新技术现在使科学家能够通过直接研究与人类有关的遗传物质中的RNA或DNA序列来识别病毒,从而能够检测称为病毒组的整个病毒群,包括那些可能不会引起急性、可识别疾病的病毒群。然而,识别新型病毒是困难的,因为它们的基因序列可能与参考数据库中已知的病毒基因组几乎没有共同点。

宾夕法尼亚大学Perelman医学院的研究人员Frederic D. Bushman博士现在已经确定了一个以前未知的病毒家族,Redondoviridae,这是人类肺部和口腔标本中第二常见的真核DNA病毒,

分别与严重的危重疾病和牙龈疾病有关。

Bushman说:“新的测序技术帮助我们发现了一个新的病毒世界。然而,迄今为止我们所掌握的大多数测序数据仍然是未分类的,这让我们有许多工作要做,以便更好地了解人类病毒组以及这些新物种如何与疾病相关。”

该项研究检测仅在人体样本中进行,主要来自呼吸道和口咽部位,研究小组分析了从人类肺供体的支气管肺泡灌洗样本中提取的样本,并在自由漂浮的病毒颗粒中对RNA和DNA进行测序。

研究小组利用对病毒序列的广泛调查作为一个起点,将样本与公共数据库中已知的病毒序列进行比较,确定了与家养猪粪便中发现的病毒相似的短序列。

从那里,他们鉴定了样本中的整个基因组,他们认为这是一种全新的人类病毒。

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研究小组知道他们可能发现了一种病毒,因为最终形成蛋白质的DNA构建基块的序列能够让他们将这些蛋白质识别为已知病毒分子的远亲,这对于制造病毒颗粒外壳和管理复制很重要。

掌握了这种新病毒后,他们在额外的DNA测序数据中寻找它。在数据库中扫描了7000多个样本后,他们发现了17个完整的RedundoVirus基因组,还有更多的是含有部分序列。

这项研究发现,这个小的环状DNA病毒家族与牙周炎的牙龈炎症有关。他们直接在病人样本中寻找,发现在重症监护病房(ICU)的危重病人的肺部中,redondoviruse病毒也特别丰富。

RedondoVirus序列与牙周病相关,治疗后其丰度降低。

这些结果表明,redondovirus病毒在人的口腔呼吸部位定居,并能在多种人类疾病中繁殖。

我们是否能从人类病毒组的整个序列中识别出新的病毒,从而获取未知的DNA序列,并使之有意义?

该研究小组目前正在实验室中培育RedundoVirus,以研究其生物学的基本问题,以及更多关于其与疾病关系的临床问题。他们希望这一方向将有助于确定新病毒是否与疾病或是否导致疾病相关,医生可能能够利用这一知识更好地帮助ICU患者和牙科疾病患者。


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参考文献

Redondoviridae, a Family of Small, Circular DNA Viruses of the Human Oro-Respiratory Tract Associated with Periodontitis and Critical Illness

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