新型冠状病毒(SARS-CoV-2)的密码子偏爱性分析
2021-03-26尚方建石哲芳
尚方建,石哲芳,王 聪,刘 奇
2019年12月,中国武汉报道了一种由新型冠状病毒(2019-nCoV)导致的肺炎流行,随后该病毒在全球各地陆续发现。国际病毒分类委员会(International Committee on Taxonomy of Viruses,ICTV)将该病毒命名为严重急性呼吸综合征冠状病毒2(Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2)[1]。同时,世界卫生组织(WHO)将该病毒引起的肺炎命名为COVID-19(Coronavirus Disease 2019)[2]。截止2020年7月,作为第7种能感染人类的冠状病毒,SARS-CoV-2已经导致全世界15 581 009人确诊感染,累计导致635 173人死亡,死亡率4.07%[3]。
在蛋白质编码过程中,某一物种或某一基因通常倾向于使用一种或几种特定的同义密码子,这种现象被称为同义密码子的使用偏爱性(Synonymous codon csage bias)[4-5]。特异性的核酸偏倚与病毒的致病性有关,可增强其复制能力以及逃避适应性免疫[6]。因此,研究密码子使用模式的差异,有助于提供病毒进化的证据,丰富理解病毒与宿主相互之间的关系[7]。
因此,本研究分析了SARS-CoV-2影响密码子使用偏性的因素,并在密码子偏爱性的基础上,分析来源于全球20多个国家和地区的SARS-CoV-2的进化关系。从而了解SARS-CoV-2的基因动态变化,为其预防和监控提供新的依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1材料序列来源 本研究选用SARS-CoV-2的基因编码序列CDS均来源于NCBI(https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/)。截止至2020年3月末,共下载931条序列,宿主均来源于人。经过筛选,用于国家和地区分析的分别是:澳大利亚7条、巴西1条、中国95条、哥伦比亚1条、芬兰1条、法国1条、希腊4条、印度4条、伊朗17条、以色列2条、伊拉克1条、秘鲁1条、南非1条、菲律宾1条、韩国4条、西班牙24条、意大利7条、日本3条、马来西亚3条、尼日利亚1条、巴基斯坦3条、泰国2条、土耳其1条、美国722条、越南6条、瑞典1条、中国台湾3条。……
