胃腸炎ウイルスの進化と気象条件の多様性に基づいた水処理介入効果の評価手法の確立

建立基于胃肠炎病毒进化和天气条件多样性的水处理干预措施有效性评估方法

• 批准号: 22KJ0515
• 负责人: 門屋 俊祐
• 金额: $ 2.33万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0515/
• 关键词: 水系感染症ウイルス; ノロウイルス; バイオインフォマティクス; 集団遺伝学; 胃腸炎ウイルス; ロタウイルス; 地理条件

水系感染症ウイルスの多くは非常に高い進化速度を持つことが知られており、自然環境中の様々な選択圧に対して適応的に振る舞い、ヒト社会においてさえも種の繁栄を維持している。世界中で水系感染症ウイルスによる感染被害が未だに制御できていない原因をウイルス集団遺伝学的観点及び地理気候的な多様性から追求するため、本年度はノロウイルスに着目し、バイオインフォマティクス解析を行った。ノロウイルスGIIに関する遺伝子配列を国際塩基配列データベースから取得し、集団遺伝学的プロファイリングを試みた。十分なサンプル数を示した３カ国を対象に集団遺伝学的特性の比較を行った。3つのORFについて塩基多様度を推定したところ、ORF2及びORF3の多様度は比較的高い傾向があった。ORF2において高い多様度を示したオーストラリアの配列は全て下水由来であるため、下水集水域内の全ての感染者のノロウイルス配列の一部が下水中に集積されたためと考えられる。一方、アメリカやカナダの配列は患者糞便由来であり、塩基多様度のばらつきが大きかった。つまり、地域間のウイルスの集団遺伝学的プロファイルを調査するためには、潜在的な感染者由来のウイルスも含む下水から取得された配列が適している。次に、ノロウイルスの進化メカニズムを検証するために、非同義/同義多様度を比較したところ、ORF1及び2は強い選択圧を受けた痕跡があった。しかしながら、昨年度のロタウイルスについての解析結果と同様、各非同義変異の経年変化を見ると低頻度でほぼ一定で推移していることから、単純な自然選択のみでは進化メカニズムを決定することは困難である。Tajima’s Dの推定結果から、ノロウイルス集団に出現する変異の多くはわずかに有害であるが中立よりであり、集団としての適応度に貢献する一部の変異が一部残存することで集団内多様度を高めようとする傾向が見出された。

Water system infection has a high evolutionary speed, and the natural environment has a high evolutionary speed, and the natural environment has a high evolutionary speed. Water system infection in the world has not been controlled by the reasons for its collection of scientific and geographical diversity. This year, it has been analyzed. For example, if you are interested in the GII, you can select the appropriate candidate for the GII and select the candidate for the GII. A comparison of the characteristics of the collection of scientific data from three countries is presented. 3. ORF diversity is estimated to be higher than ORF2 and ORF3 diversity. ORF2 is a high-level, multi-level indicator of the total number of infected persons in the water collection area. One side, A survey of the origin and origin of potential infected individuals, including the acquisition and distribution of genetic material from different regions, was conducted. Second, the evolution of ORF1 and ORF 2. The analysis results of the previous year are similar, the non-synonyms are different, and the annual variation is low. The frequency is constant. The natural selection is simple. The evolution is difficult. Tajima's D estimation results show that there are many differences in the occurrence of cluster, harmful, neutral, cluster and appropriate contribution, one part of the difference, one part of the residual, and the other part of the diversity within the cluster.

项目成果

The Intrapopulation Genetic Diversity of RNA Virus May Influence the Sensitivity of Chlorine Disinfection.

• DOI: 10.3389/fmicb.2022.839513
• 发表时间: 2022
• 期刊: FRONTIERS IN MICROBIOLOGY
• 影响因子: 5.2
• 作者: Kadoya, Syun-suke;Urayama, Syun-ichi;Nunoura, Takuro;Hirai, Miho;Takaki, Yoshihiro;Kitajima, Masaaki;Nakagomi, Toyoko;Nakagomi, Osamu;Okabe, Satoshi;Nishimura, Osamu;Sano, Daisuke
• 通讯作者: Sano, Daisuke

Virus Disinfection and Population Genetics: Toward the Control of Waterborne Virus Diseases by Water Engineering

• DOI: 10.1007/s40726-021-00189-1
• 发表时间: 2021-05-07
• 期刊: CURRENT POLLUTION REPORTS
• 影响因子: 7.3
• 作者: Kadoya, Syun-suke;Katayama, Hiroyuki;Sano, Daisuke
• 通讯作者: Sano, Daisuke