天然痘の起源について。 Variola phylogenics と歴史的な天然痘の記録の関連付け

結果と考察

VARV ゲノム安定性と系統解析

広い地理的分布を持つ VARV 分離株コレクション(図1)からゲノム配列を入手できたので、VARV の進化的研究に用いた(4). VARVはオルソポックスウイルス属に属し、186kbの一本の直鎖二本鎖DNAゲノムを持ち、その増殖のためのほとんどの酵素をコードしている(5)。 VARVの分離株は、疫学的に関連した分離株では、収集時期が1年以内のサンプルでは配列の変化がほとんどないことから、低い突然変異率を示している。 この低い突然変異率は、1974年から1975年にかけて収集されたバングラデシュの遺伝的に同一のサンプルにはっきりと見て取れる。 これらのサンプルは、世界で最も人口密度の高い地域の1つからの長い複雑な感染連鎖を確かに表しているが、塩基配列は同一またはほぼ同一である。 関連するOrthopoxvirus monkeypox virusも同様に、最近の米国での集団発生において、3つの異なる宿主からの分離株間で単一または全くヌクレオチドの変化が見られない(6)。 オルソポックスウイルスの種内および種を超えて、ゲノムはVARVの分離株の間で>99.6%のヌクレオチド同一性を持ち、VARVと最も配列類似性の高い2種、taterapox virus (TATV) (4) (西アフリカ)およびcamelpox virus (CMLV) (7) (中央アジア)などの近縁種では98%となっている(表1)(4)。 VARVのゲノムDNAはサイズが大きく、ヌクレオチド置換速度が遅いため、系統学的に有益な変異を保持しつつ、ホモプラスティック変異の発生率を下げる(すなわち、キャラクター状態の逆転が少ない)ことが可能である。 最近配列決定された47のVARVゲノムの多様性は、分離株の地理的起源とほぼ関連しており(文献4および本研究)、変異は分離株間の時間的変動との関連性はほとんどなかった。 これらの観察から、単一のパンデミック株(SI Text , Note 1)が存在したのではなく、これらの解析の遺伝的クレードが古い、そしておそらく古代の局所的な風土病株を代表するものであることが示された

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