隐藏的进化约束决定了冠状病毒辅助基因的保留
Stephen A Goldstein1, Teagan M Feeley2, Kristina M Babler2
1Department of Human Genetics, University of Utah School of Medicine, Salt Lake City, UT 84112, USA; Howard Hughes Medical Institute, 4000 Jones Bridge Road, Chevy Chase, MD 20815, USA.
冠状病毒中的辅助基因是惊人的稳定,即使在非功能. 实验进化表明,小鼠肝炎病毒ORF2和SARS-CoV-2ORF8基因抵抗损失,挑战了典型的基因衰变假设.
科学领域:
- 病毒学 病毒学
- 进化生物学 进化生物学
- 分子生物学分子生物学
背景情况:
- 冠状病毒利用辅助基因来适应宿主范围和热带.
- 这些辅助基因的进化动态和选择性压力尚未得到充分理解.
- 了解辅助基因进化对于预测病毒适应和宿主相互作用至关重要.
研究的目的:
- 用小鼠肝炎病毒 (MHV) 的实验进化模型来模拟辅助基因的进化命运.
- 研究对辅助基因的选择性压力,包括功能性和非功能性变异.
- 将MHV实验进化的发现与SARS-CoV-2ORF8.8.中观察到的模式进行比较.
主要方法:
- 编码细胞AKAP7和非活性NS2 (ORF2) 的MHV的实验进化.
- 在不同的选择性条件下观察基因保留和丢失的连续感染通道.
- 分析病毒复制,亚基因组RNA比例和进化病毒分离物中的基因完整性.
- 在自然系中对SARS-CoV-2 ORF8基因完整性的比较分析.
主要成果:
- 不活跃的MHV NS2 (ORF2) 基因仍然完好无损,这表明了神秘的约束.
- 在强烈选择下,AKAP7基因被保留,但在放松选择下丢失.
- 实验进化改变了MHV复制和亚基因组RNA配置文件.
- 有编码缺陷的SARS-CoV-2 ORF8基因在成功的血统中基本上完好无损,反映了MHV ORF2模式.
结论:
- 非功能性病毒辅助基因可能处于神秘的约束下,抵抗损失.
- 病毒辅助基因动态挑战了关于基因衰变的假设,即使在适应新宿主的病毒中也是如此.
- 这些发现提供了对冠状病毒,包括SARS-CoV-2的演变的见解.
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