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Scientific reports2021Jun29Vol.11issue(1)

デング熱ウイルスタイプ2のコスモポリタン遺伝子型の進化、不均一性、グローバル分散

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文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
概要
Abstract

デング熱ウイルス2型(DENV-2)は、熱帯とサブトロピックにおけるデング熱の負担とデング熱関連の死亡率に大きく貢献しています。DENV-2には6つの遺伝子型が含まれており、その中にコスモポリタンな遺伝子型が最も広範囲です。本研究では、コスモポリタン遺伝子型の進化、遺伝子型の不均一性、および分散を調査して、コスモポリタン系統の分子疫学と分布を形作ったユニークな遺伝的特性を理解しました。空間分析は、東南アジアとインド亜大陸に固定された広範な大陸間ネットワークを通じて、コスモポリタン遺伝子型の幅広い地理分布を実証しました。3367エンベロープ遺伝子配列を使用したジェノ型内分析により、コスモポリタンの遺伝子型内の6つの異なる系統、すなわちインド亜大陸系統とその他の5つの系統が明らかになりました。インドの亜大陸系統は、6つの系統の中で最も分岐しており、E遺伝子内で6%のヌクレオチド発散閾値に近づいて、別の遺伝子型として適格になりました。ゲノムワイドアミノ酸シグネチャと選択圧力分析により、インド亜大陸系統と他の系統の間の進化的特性の違いがさらに示唆されました。本研究は、コスモポリタン遺伝子型の包括的なゲノム分析を語り、その進化と世界的拡大中に発生した顕著な遺伝的特性を示しています。これらの特性が、さまざまな地域でコスモポリタンの遺伝子型に適合度の優位性を与えたかどうかは、さらなる調査が必要です。

デング熱ウイルス2型(DENV-2)は、熱帯とサブトロピックにおけるデング熱の負担とデング熱関連の死亡率に大きく貢献しています。DENV-2には6つの遺伝子型が含まれており、その中にコスモポリタンな遺伝子型が最も広範囲です。本研究では、コスモポリタン遺伝子型の進化、遺伝子型の不均一性、および分散を調査して、コスモポリタン系統の分子疫学と分布を形作ったユニークな遺伝的特性を理解しました。空間分析は、東南アジアとインド亜大陸に固定された広範な大陸間ネットワークを通じて、コスモポリタン遺伝子型の幅広い地理分布を実証しました。3367エンベロープ遺伝子配列を使用したジェノ型内分析により、コスモポリタンの遺伝子型内の6つの異なる系統、すなわちインド亜大陸系統とその他の5つの系統が明らかになりました。インドの亜大陸系統は、6つの系統の中で最も分岐しており、E遺伝子内で6%のヌクレオチド発散閾値に近づいて、別の遺伝子型として適格になりました。ゲノムワイドアミノ酸シグネチャと選択圧力分析により、インド亜大陸系統と他の系統の間の進化的特性の違いがさらに示唆されました。本研究は、コスモポリタン遺伝子型の包括的なゲノム分析を語り、その進化と世界的拡大中に発生した顕著な遺伝的特性を示しています。これらの特性が、さまざまな地域でコスモポリタンの遺伝子型に適合度の優位性を与えたかどうかは、さらなる調査が必要です。

Dengue virus type 2 (DENV-2) contributes substantially to the dengue burden and dengue-related mortality in the tropics and sub-tropics. DENV-2 includes six genotypes, among which cosmopolitan genotype is the most widespread. The present study investigated the evolution, intra-genotype heterogeneity and dispersal of cosmopolitan genotype to understand unique genetic characteristics that have shaped the molecular epidemiology and distribution of cosmopolitan lineages. The spatial analysis demonstrated a wide geo-distribution of cosmopolitan genotype through an extensive inter-continental network, anchored in Southeast Asia and Indian sub-continent. Intra-genotype analyses using 3367 envelope gene sequences revealed six distinct lineages within the cosmopolitan genotype, namely the Indian sub-continent lineage and five other lineages. Indian sub-continent lineage was the most diverged among six lineages and has almost reached the nucleotide divergence threshold of 6% within E gene to qualify as a separate genotype. Genome wide amino acid signatures and selection pressure analyses further suggested differences in evolutionary characteristics between the Indian sub-continent lineage and other lineages. The present study narrates a comprehensive genomic analysis of cosmopolitan genotype and presents notable genetic characteristics that occurred during its evolution and global expansion. Whether those characteristics conferred a fitness advantage to cosmopolitan genotype in different geographies warrant further investigations.

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