本報訊 軍事科學院軍事醫學研究院微生物流行病研究所曹務春團隊與中國科學院北京生命科學研究院趙方慶團隊合作,首次報導了我國六大廣泛分布的蜱種的高質量基因組,並首次闡明了它們的基因組多樣性、群體遺傳結構,以及病原體分布特點。8月18日,相關成果發表於《細胞》。
蜱是一種傳播人獸共患病的重要媒介,能傳播40餘種疾病,如森林腦炎、發熱伴減少症候群、萊姆病等,可導致死亡或慢性後遺症。防控蜱及蜱媒傳染病,急需對蜱生物特性的遺傳背景、物種基因組多樣性、病原體—宿主相互作用等關鍵問題進行深入研究。然而,全球也僅有肩突硬蜱1個蜱種的基因組發布,嚴重製約了蜱及蜱媒傳染病的防控工作。
該合作團隊20餘年來聚焦於新蜱媒傳染病發現與溯源研究,鑑定了10餘種新蜱媒傳染病病原及其流行特徵。在此基礎上,該研究採用三代測序結合Hi-C技術輔助基因組組裝,最終獲得了六大蜱種高精度基因組圖譜,包括全溝硬蜱、長角血蜱、森林革蜱、亞洲璃眼蜱、血紅扇頭蜱和微小扇頭蜱。
依託該圖譜及相關數據,研究人員系統闡釋了不同蜱種的演化歷史及分化時間,並通過比較基因組和差異轉錄組分析,從血紅素利用、鐵代謝、活性氧平衡、細胞與體液免疫幾方面揭示了蜱專性吸血的遺傳學基礎。
研究人員基於宏基因組學技術分析了全國範圍內六大蜱種的病原體分布與構成,發現它們均具有蜱種特異性和生態地域性。比如,全溝硬蜱攜帶的病原體種類最多,血紅扇頭蜱最少,森林革蜱中立克次體的豐度和佔比很高;生活在不同生態地域的同一蜱種,攜帶的立克次體種類也有所不同。
該研究還結合微生物組學分析和流行病學調查數據,研究了我國已報導蜱媒傳染病分布地域與蜱攜帶病原體豐度之間的關係,發現高豐度和低豐度的病原體,都可以經蜱傳播在當地引發蜱媒傳染病,因此需要建立更敏感的檢測方法監測低豐度的病原體,用於蜱媒病的防控。
專家表示,該研究首次為識別蜱攜帶的大量微生物與新發病原體提供了重要的微生物組數據,為建立重點物種、熱點地域的蜱媒傳染病風險識別與預警提供了重要基礎。
(柯訊)
相關論文信息:https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.07.023