正汉坦病毒中有效基因重配的分子与生态学决定因素

root 提交于 周六, 06/13/2026 - 18:47
RNA病毒进化中一个尚未解决的核心问题是,为什么某些病毒重配体能够建立并持续存在,而另一些则不能。为回答这一问题,我们利用系统发育协调分析和分子定年方法,重建了1983年至2024年间7种正汉坦病毒553个病毒基因组中的重配历史。我们发现,不同正汉坦病毒中被保留下来的重配体频率存在差异。例如,重配现象在安第斯病毒中完全缺失,而在多布拉瓦-贝尔格莱德病毒、Sin Nombre病毒、首尔病毒、普马拉病毒和图拉病毒中则较为频繁,这表明有效重配并非属水平上的恒定特征。 我们的贝叶斯分层模型表明,局部宿主重叠是与病毒重配相关性最强的生态因素,而跨片段连锁和末端RNA结构则充当分子层面的筛选机制。我们发现,当生态机会与分子允许性相结合时,重配得以建立的概率最高;在我们的建立模型中,它们的交互项被推断为最强信号(后验概率 = 0.97)。这些结果表明,正汉坦病毒中的重配是一种经过序贯筛选的进化过程:差异化谱系必须首先通过生态重叠在宿主体内相遇,交换在分子层面相容的基因片段,并且这一过程还必须发生在一种允许其在宿主群体中建立的谱系背景之中。

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摘要

RNA 病毒进化中一个尚未解决的核心问题是:为何某些病毒重配体能够建立并持续存在,而另一些却不能。为回答这一问题,我们利用系统发育协调分析与分子定年方法,重建了 1983 年至 2024 年间 7 种正汉坦病毒的 553 个病毒基因组中的重配历史。我们发现,不同正汉坦病毒中被保留下来的重配体频率存在差异。例如,重配现象在安第斯病毒中缺失,而在多布拉瓦-贝尔格莱德病毒、无名病毒、首尔病毒、普马拉病毒和图拉病毒中则较为频繁,这表明有效重配并非整个属范围内恒定不变的特征。我们的贝叶斯分层模型识别出,局部宿主重叠是与病毒重配相关性最强的生态因素,而节段间连锁和末端 RNA 结构则充当分子层面的筛选机制。我们发现,当生态机会与分子许可性相结合时,重配建立的概率最高,其交互项在我们的建立模型中被推断为最强信号(后验概率 = 0.97)。这些结果表明,正汉坦病毒中的重配是一种经由连续筛选的进化过程:分化谱系必须首先通过生态重叠在宿主体内相遇,交换在分子上相容的基因组节段,并且这一过程还必须发生在有利于其在宿主群体中建立的谱系背景之中。

利益冲突声明

脚注

https://zenodo.org/records/20573223 https://github.com/RicardoRH96/hantavirus-reassortment

已声明的资助信息

美国国家科学基金会, https://ror.org/021nxhr62 ,NSF DBI 2515340 ,CNS-2216108 Poncin Trust ,GF007810 NSF-NIH-NIFA ,2208034

版权

持有人为作者/资助方,其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。 本文依据 CC-BY 4.0 国际许可协议 发布。

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正汉坦病毒中有效重配的分子与生态决定因素

Ricardo Rivero ,David Simons ,Lambodhar Damodaran ,Irene Karegi ,Sarah Gurev ,Daniel J Becker ,Dan L Warren ,Nicola F Mueller ,David A Rasmussen ,Stephanie N Seifert

bioRxiv 2026.06.10.731004; doi: https://doi.org/10.64898/2026.06.10.731004

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Ricardo Rivero ,David Simons ,Lambodhar Damodaran ,Irene Karegi ,Sarah Gurev ,Daniel J Becker ,Dan L Warren ,Nicola F Mueller ,David A Rasmussen ,Stephanie N Seifert

bioRxiv 2026.06.10.731004; doi: https://doi.org/10.64898/2026.06.10.731004


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.10.731004v1?rss=1

🏷️ 汉坦病毒 基因重配 病毒进化 宿主重叠 系统发育分析 贝叶斯分层模型