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狂犬病毒的“非洲起源说”受到挑战(3) 精选

已有 3200 次阅读 2020-6-20 07:18 |个人分类:狂犬病防治|系统分类:科普集锦| 非洲, 起源, 狂犬病毒, 古北区, 系统发生树

狂犬病毒的“非洲起源说”受到挑战(3)

 

关于现代人类的起源,如今相关科学界的主流观点是非洲起源说”,即认定现代人类都起源于非洲(东非)现代人的线粒体来自于约10-15万年前的一位非洲女性,这位母系祖先被称为线粒体夏娃”。人类父系的最近共同祖先,一个存活在距今12~15.6万年前的非洲男人Y染色体亚当所有的人类男性都是从他的后裔那里遗传了相同的Y染色体。

关于现存的丽沙病毒的起源,非洲起源说”也一直占统治地位。在非洲热带地区,发现了较多种类的丽沙病毒,它们具有更大的遗传多样性,而且它们之间缺乏抗体交叉反应,因而产生非洲热带地区丽沙病毒发的假设。但这个观点现在面临着挑战。

新西兰和英国的研究人员2016共同发表的研究论文对狂犬病毒的上述“非洲起源说”提出了挑战。他们的研究结果支持了丽沙病毒北区起源Palearctic origin,古北区,包括欧洲亚洲北部、非洲北部)。他们的论文的题目是The Global Phylogeography of Lyssaviruses - Challenging the Out of AfricaHypothesis丽沙病毒的全球系统发生地理学——挑战“走出非洲的假说”,发表在《 PLoS Negl Trop Dis(公共科学图书馆:被忽视的热带病》杂志(见参考文献)。

现将该论文的主要内容分几部分陆续进行介绍。

(1)摘要、前言(狂犬病毒的“非洲起源说”受到挑战(1) 

(2)方法(狂犬病毒的“非洲起源说”受到挑战(2) 

(3)结果 

(4)讨论    

(3)结果

使用全分布的一组丽沙病毒 N基因,可以很方便地获得丽沙病毒系统进化树整体树状结构(1)。通过全基因组分析再次证实了这种结构(2)。结果支持丽沙病毒的古北起源(后验概率posterior probability (PP) = 0.85,图1PP = 0.86 图2)。结果显示有三个独立的从古北区非洲热带区域的传播事件,分别源自三个假定的遗传谱系(PG(1)。一个事件导致属于PG3IKOV在非洲的存在(节点B)。另一个事件导致了不同PG2病毒进化枝(SHIBV LBVMOKV)当前非洲分布(节点)

曾认为EBLV-1起源于非洲,DUVV密切相关,然而我们的分析表明,DUVV更有可能是随后从古北区引入非洲热带地区(PP = 0.96C)。单个病毒物种基因组的似然和简约分析都支持了这些结果(2A、图2B)。我们的分析支持丽沙病毒是从古北区向东传播到洲、东方国家和美洲。将GBLV纳入我们的数据集支持了之前的发现,即GBLVRABV共享一个最近的共同祖先( most recent common ancestorsMRCA) (PP = 1),但对这个祖先状态节点的支持是最弱的(PP = 0.36)ABLV(以前认为RABV关系最密切的丽沙病毒物种)GBLV共享MRCA,尽管对这种祖先状态的支持也很弱(PP = 0.42)(1)

虽然这不是我们分析的目的,但我们也估计了到达MRCA的时间 (tMRCA)。这些估算的不确定性很大;然而,结果提示这些事件可能发生在数万年前。对于PG1/PG2祖先(节点A)来说,与古北至非热带地区演化支相关的分支事件的三个tMRCA中位数发生在20,820年前(95%最高后期密度highest posterior densityHPD, 3,995166,820)对于 IKOVLLEBV MRCA(节点B)9,676年前(95% HPD1,102年至83,408),对于 DUVVEBLV-1 MRCA(节点C)9,048年前(95% HPD1,405年至77,181)

结果还表明,一旦RABV进入美洲,就会有RABV在新热带(美洲热带)区和新北区之间的广泛传播和分布(1)。估计在我们的数据集RABV最早的tMRCA3,726年前(95% HPD, 593年至31,478节点D)


image.png 

2 16丽沙病毒的完整基因组构建的系统进化树

 

利用16丽沙病毒的完整基因组重建其祖先遗传关系重建基于最大似然树Maximum Likelihood tree,使用软件Mesquite v.3.0.4中的简约parsimony(A)似然likelihood(B)模型。彩色的饼图表示不同状态下病毒所占的比例颜色图例(用不同颜色表示宿主动物的地理分布):白色 Afrotropical(非洲热带区),蓝色 Palearctic(古北区),绿色Nearctic(新北区),黄色Neotropic(美洲热带区),红色Australasian(澳洲区),黑色Oriental (东洋区)。灰色终端图在似然分析中表示一种多态状态,在RABV物种的数据模型中被归类为不确定。支持度(Support values)显示在分支上方,分别对应自举bootstrap概率和后验posterior概率。

1和表1详细介绍了病毒简称与全称

参考文献:

WHO Expert Consultation on Rabies (Third report) , Geneva: WHO(2018).  https://apps.who.int/iris/handle/10665/272364.

2,The spread and evolution of rabies virus: conquering new frontiers, Nature Reviews Microbiology16:241–255 (2018).

 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6899062/pdf/nihms-1059081.pdf

3. The Global Phylogeography of Lyssaviruses-Challenging the ’Out of Africa’ Hypothesis. PLoS Negl Trop Dis (2016) 10(12): e0005266. doi:10.1371/journal.pntd.0005266  

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