Elucidation of the relationship between viral diversification and biological evolution

阐明病毒多样化与生物进化之间的关系

• 批准号: 19J13775
• 负责人: 吉川 元貴
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan University (2020)Kyoto University (2019)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J13775/
• 关键词: ウイルス; 進化; 多様化; 生物進化

令和2年度も引き続きウイルス進化と生物進化を中心とした研究を行った。まず、哺乳類や鳥類などの脊椎動物に感染するRNAウイルスであるピコルナウイルスについて進化の時間スケールを反映した系統樹（timetree）をもとに、多様化率の解析を行った。最新のVirus-Host DBに含まれるピコルナウイルス科（Picornaviridae）について、1A（VP4）、1B（VP2）、1C（VP3）、1D（VP1）、2C（ヘリカーゼ）、3C（プロテアーゼ）、及び3D（RNA依存性RNAポリメラーゼ）の各タンパク質の遺伝子配列を取得した。これらの各領域について、MAFFTを用いてアライメントを構築し、HMMERを用いてプロファイル隠れマルコフモデル（プロファイルHMM）を作成した。さらに、Virus-Host DBに対してプロファイル検索を行い、ウイルスホモログを同定した。こうして得られた各領域の遺伝子配列について、MAFFTを用いてアライメントを作成し、RaxMLを用いて最尤法に基づく分子系統樹を構築した。その結果、1C、2C、3C、及び3Dが、多様化率の解析に適していることが分かり、これらの結合系統樹に対して、RelTimeを用いて各ノードの相対分岐年代を推定し、多様化率を求めて比較を行った。さらに、共同研究により脊椎動物の獲得免疫において遺伝子再構成に関わるRag1/Rag2遺伝子のエンハンサー領域の配列解析を行った。その結果、陸生動物（哺乳類、鳥類、は虫類）では配列が保存されているが、水生動物（魚類、両生類）では保存されていないことが分かった。このことは、水から陸への生活環境の変化と Rag1/Rag2 の発現調節に何らかの関連性がある可能性を示しており、生物の多様な進化と獲得免疫の進化につながりがあることが示唆された。この成果は論文として発表した。

In 2002, the Center for Biological Evolution was established. The analysis of the diversity rate of RNA in vertebrate, mammalian and avian infections reflects the evolution of the timetree. The latest Virus-Host DB contains information about the quality of each species (Picornaviridae), 1A (VP4), 1B (VP2), 1C (VP3), 1D (VP1), 2C (VP4), 3C (VP4), and 3D (RNA-dependent RNA). For each domain, MAFFT is used to construct and HMMER is used to construct. Virus-Host DB is the same as Virus-Host DB. In this paper, we discuss how to construct molecular phylogenetic tree based on MAFFT and RaxML. Results: 1C, 2C, 3C, and 3D; Analysis of diversity ratio; Analysis of diversity ratio; Analysis of diversity; Analysis of diversity ratio; Analysis of diversity ratio; Analysis of diversity; Analysis of diversity ratio; Analysis of diversity; Analysis of diversity; Analysis of diversity ratio; Analysis of diversity; Analysis of In addition, joint research on vertebrate immune acquisition, gene recombination and sequence analysis of Rag1/Rag2 gene For example, terrestrial animals (mammals, birds, insects) are preserved in pairs, and aquatic animals (fish, insects) are preserved in pairs. The possibility of biological diversity evolution and evolution of acquired immunity is indicated by the correlation between the occurrence and regulation of Rag1/Rag2 and the change of living environment between water and land. The results of this study are as follows:

项目成果

The transcription factor E2A activates multiple enhancers that drive Rag expression in developing T and B cells

• DOI: 10.1126/sciimmunol.abb1455
• 发表时间: 2020-09-01
• 期刊: SCIENCE IMMUNOLOGY
• 影响因子: 24.8
• 作者: Miyazaki, Kazuko;Watanabe, Hitomi;Miyazaki, Masaki
• 通讯作者: Miyazaki, Masaki