利用加权基因共表达网络分析牛口蹄疫病毒感染通路变化
2021-10-09杨生海刘西兰
杨生海,刘西兰,张 勇
(1.甘肃农业大学 动物医学院,甘肃 兰州 730070; 2.中农威特生物科技股份有限公司,甘肃 兰州 730046)
口蹄疫(foot-and-mouth disease,FMD)是一种在偶蹄动物间常见的具有急性、热性、高度接触性传染的病毒性疾病,易感动物达70多种,包括牛、羊、猪、鹿、骆驼等其他偶蹄动物,一旦暴发,就会迅速在易感动物之间传播,引发大范围疫情,造成暴发疫情地区的重大经济损失,被世界动物卫生组织(OIE)列为A类动物疫病之首[1]。口蹄疫病毒(FMDV)有 O、A、C、SAT1、SAT2、SAT3、AsiaⅠ型7个血清型,每个血清型又包含若干血清亚型。该病毒不仅在各血清型之间无交叉免疫性,相同血清型的各亚型之间也仅有部分交叉免疫性[2]。
FMDV由衣壳蛋白包裹着包含约8 500个核苷酸的单链RNA组成[3]。FMDV单股正链RNA包括5′非编码区(5′-UTR),一个开放阅读框(ORF)以及 3′-UTR。ORF编码一种多聚蛋白,被病毒和细胞的蛋白酶切割,产生构成病毒衣壳的成熟结构蛋白及复制依赖的非结构蛋白[4]。ORF根据其不同的功能被区分为4个功能区域:L、P1、P2 和P3,其中L区域编码Lpro蛋白,该蛋白可水解自身多聚蛋白[5];P1区域编码衣壳蛋白,经蛋白酶分解后得到组成衣壳的成熟蛋白,包含VP1、VP2、VP3和VP4,VP2与VP4是VP0水解得到的;P2和P3区域分别编码2A、2B、2C蛋白以及3A、3B、3Cpro、3Dpol蛋白,整个病毒衣壳由60个原聚体构成,这60个原聚体在细胞内组装成一个二十面体的衣壳,衣壳直径大约30 nm[6-7]。但目前涉及FMDV持续感染的机制仍不清楚[8-9],因此,了解FMDV感染的分子机制,对寻找分子靶标和研发新型高效疫苗具有重要意义。
本研究采用生物信息学方法,通过加权基因共表达网络分析(WGCNA),筛选可能与FMDV 感染相关的通路及生物学功能。……
