ウイルスと宿主ゲノムの特徴抽出とそれらの相互関係の研究

病毒和宿主基因组的特征提取及其相互关系研究

基本信息

批准号：
12J09979
负责人：
岩﨑裕貴 (2013)
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Nagahama Institute of Bio-Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至 2013
项目状态：
已结题

项目摘要

インフルエンザウイルスゲノムの特徴を俯瞰的に捉えるために、データベースに登録されているA型及びB型のインフルエンザウイルス株、15,000株を対象に多変量解析の一種である一括学習型自己組織化マップ(BLSOM)解析を行った。ヒト由来のインフルエンザウイルス株は、A及びU塩基が多い連続塩基を好み、G及びCの多い連続塩基を嫌う傾向が見られ、例外的に"GGCC"及び"GGGG"を好む傾向がみられた。ヒト由来株の進化の方向性を探る目的で、古くからヒト集団のみで流行しているB型株のゲノムの連続塩基組成を調べると、ヒト由来のA型株の連続塩基組成の変化は、流行初期からB型株の連続塩基組成に近づけるように変化していることが見られた。宿主環境に依存したゲノム変化の方向性の存在が示唆され、連続塩基組成を基にしたウイルスゲノムの変化予測への応用が期待できる。トリ由来株のヒト集団への流行のリスク評価方法の開発を目的とした研究も行った。ヒト由来株の流行初期に分離された株に注目し、それらの株がトリ由来株と比較して特異的に好んでいる、あるいは嫌っている連続塩基の探索を行った。ここで検出された連続塩基を、ヒトでの流行の開始に重要であると仮定し、これらの連続塩基の組成が比較的ヒト由来株に近いトリ由来株の探索を行った。ヒトでは流行していない亜型の株がいくつか検出された。これらの株の1塩基組成に注目すると、平均的なトリ由来株とは大きく異なっており、ヒト由来株に近いこともみられた。ウイルスの特性を理解するために、ウイルスの宿主ゲノムを対象とした解析も行った。インフルエンザウイルスの代表的な宿主の1つであるヒトのゲノムを対象とした解析では、ヒトの染色体のセントロメアの近傍領域では、遺伝子はコードされていないにも関わらず、転写因子結合配列が特異的に好まれていた。ヒトの染色体の高次構造の形成に貢献している可能性が示唆される。

为了从鸟类的眼光捕获流感病毒基因组的特征，我们对数据库中注册的15,000种流感病毒菌株进行了批量学习自组织图（BLSOM）分析，这是一种多元分析。人类衍生的流感病毒菌株倾向于偏爱具有高a和u碱基的连续碱，而不喜欢具有较高G和C的连续碱基，并且非常喜欢“ GGCC”和“ GGGG”。 To explore the evolutionary direction of human-derived strains, when examining the continuous base composition of the genome of the B-type strain, which has been popular only in human populations since ancient times, it was found that the changes in the continuous base composition of the A-type strain from the early stages of epidemics have been seen to have been closer to the continuous base composition of the B-type strain.这表明基因组变化的方向取决于宿主环境，并且可以预期它可以根据连续碱基组成预测病毒基因组的变化。我们还进行了研究，旨在开发一种评估鸟类衍生菌株流行风险的方法。我们专注于在流行病的早期阶段从人类衍生的菌株中分离出来的菌株，并寻找与禽衍生的菌株相比，这些菌株特别喜欢或不喜欢这些菌株的菌株。在这里发现的连续基础是假设它们对于开始人类流行病很重要，并寻找鸟类衍生的菌株，这些菌株的组成相对接近人类衍生的菌株。检测到人类不普遍的菌株的几种亚型。当我们专注于这些菌株的单碱基组成时，发现它与平均鸟类衍生的菌株有很大不同，并且与人源性菌株相似。为了了解病毒的特征，还对病毒的宿主基因组进行了分析。人类基因组的分析是流感病毒的最具代表性宿主之一，表明，尽管没有编码基因，但在人染色体区域中，转录因子结合序列在人类染色体的区域受到了特异性优选。它表明它可能有助于形成人类染色体的高阶结构。