BVDV-2d毒株的分离鉴定及同义密码子使用模式分析
Isolation,identification and analysis of synonymous codon usage patterns of BVDV-2d strain
杨宣叶 1高明阳 1胡欣妍 1王进千 1王慧慧 2丁玉林 3曹小安 4马晓霞1
作者信息
- 1. 西北民族大学生物医学研究中心/生物工程与技术国家民委重点实验室,甘肃 兰州 730030;西北民族大学生命科学与工程学院,甘肃 兰州 730010
- 2. 西北民族大学生物医学研究中心/生物工程与技术国家民委重点实验室,甘肃 兰州 730030;中国农业科学院兰州兽医研究所动物疫病防控全国重点实验室,甘肃 兰州 730046
- 3. 内蒙古农业大学兽医学院动物疾病临床诊疗技术重点实验室,内蒙古 呼和浩特 010018
- 4. 中国农业科学院兰州兽医研究所动物疫病防控全国重点实验室,甘肃 兰州 730046
- 折叠
摘要
本研究通过对腹泻犊牛肠道内容物中分离到的牛病毒性腹泻病毒(BVDV)毒株进行分析,首次确认该毒株为BVDV-2d亚型,命名为 22-Gansu-F3.通过病毒分离、鉴定及全基因组测序,本研究不仅探讨了腹泻犊牛肠道的病理变化,还分析了其同义密码子使用模式的遗传特征.结果表明,在开放阅读框中,CpG二核苷酸的使用频率显著降低,并且在选择同义密码子的过程中,精氨酸对含CpG同义密码子的使用具有显著抑制作用.为了进一步明确不同功能性蛋白质编码序列的同义密码子使用模式的遗传学特征,本研究比较了不同编码序列的同义密码子使用差异,发现Npro和NS4A的编码区在同义密码子使用上与其他蛋白质显著不同.此外,BVDV-2d型 22-Gan-su-F3 毒株的不同蛋白质编码区在适应猪、羊和骆驼的同义密码子使用模式上表现出良好的适应性,为这些动物体内病毒蛋白的翻译提供了潜在的物质基础.本研究结果为中国BVDV-2 型的进化动态提供了新的理论依据,并为预防该亚型成为中国主要流行亚型提供了早期预警.
Abstract
This study analyzed a bovine viral diarrhea virus(BVDV)strain isolated from the intestinal contents of di-arrheic calves,and classified it as subtype BVDV-2d for the first time and designated it as 22-Gansu-F3.Through viral isola-tion,identification,and whole-genome sequencing,this study not only explored the pathological changes in the intestines of diarrheic calves,but also analyzed the genetic characteristics of their synonymous codon usage pattern.Our findings revealed a significant reduction in the usage frequency of CpG dinucleotides within open reading frames.Besides,arginine showed no-table suppression of synonymous codon usage containing CpG during the selection process for synonymous codon.To elucidate the genetic features of synonymous codon usage patterns among various functional protein-coding sequences,we compared the usage differences of synonymous codons in different coding sequences and found significant differences in the synonymous codon usage of the Npro and NS4A encoding regions compared to other proteins.Furthermore,the different protein-coding regions of the BVDV-2d strain 22-Gansu-F3 exhibited good adaptability for synonymous codon usage pattern in pigs,sheep,and camels,and provided a potential material basis for the translation of viral proteins in these hosts.The re-search results offer new theoretical insights into the evolutionary dynamics of BVDV subtype 2 in China and serve as an early warning to prevent this subtype from becoming the predominant circulating subtype.
关键词
牛病毒性腹泻病毒/BVDV-2d/病理变化/同义密码子/遗传Key words
bovine viral diarrhea virus/BVDV-2d/pathological change/synonymous codon/heredity引用本文复制引用
出版年
2024
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