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2019年~2023年我国PRRSV ORF5基因遗传变异和密码子使用偏好性分析

Genetic variation and codon bias analysis of PRRSV ORF5 gene in China from 2019 to 2023

摘要为了解我国猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)的流行情况、遗传演化特征和密码子使用偏好性等.本研究从GenBank中下载2019年~2023年我国1 194条PRRSV ORF5基因,采用MEGA6.0中的NJ法对上述ORF5基因和国内外26条PRRSV参考株ORF5基因构建进化树鉴定PRRSV的基因型.通过MEGA6.0中K2P模型计算相同及不同基因型PRRSV ORF5(后仅称为ORF5基因)基因核苷酸和氨基酸序列的遗传距离.采用DnaSP v5软件分析不同基因型ORF5基因的平均差异位点数、核苷酸多态性、交换频率和基因间遗传变异等分析ORF5基因的迁移.采用RDP4和SimPlot分析不同基因型ORF5基因的重组事件.采用CodonW分析不同基因型ORF5基因编码区的碱基组成,评估该基因编码区密码子使用的偏好性及影响因素.基因型鉴定结果显示,2019年~2023年我国谱系L1 PRRSV占比最高为70.4%,谱系L5最少为3.3%,基因Ⅰ型中的1亚型为2.3%.遗传距离计算结果显示,我国流行的基因Ⅱ型谱系L1、L3内ORF5基因核苷酸和氨基酸序列的遗传距离均大于其他谱系与基因Ⅰ型,且不同基因型ORF5基因核苷酸和氨基酸序列的遗传距离均大于相同基因型.迁移分析结果显示,不同基因型间ORF5基因的遗传分化程度大,但交换及传递频率较低,其中谱系L1、L3 ORF5基因比其他谱系的遗传多样性更广泛,更易发生变异.重组分析结果显示,共检测到7个发生重组的ORF5基因,且均为谱系L1、L3和L8之间的重组.密码子使用偏好性结果显示,同义密码子第3位碱基A3s含量在不同基因型ORF5基因间均最低,C3s含量在不同基因型ORF5基因间均最高.谱系L5和L8 ORF5基因的GC含量均高于50%,谱系L1、L3和1亚型ORF5基因的GC含量均低于50%,相对同义密码子使用度RSCU分析结果显示,不同基因型ORF5基因高表达密码子第3位以G/C为主,低表达密码子第3位以A/U为主;密码子偏好性的影响因素分析结果显示,不同基因型ORF5基因编码区的有效密码子数ENC在58~61(ENC>40),且均在ENC曲线上.上述结果表明,表明不同基因型ORF5基因间同义密码子第3位碱基偏好于C,很少偏好于A,且ORF5基因密码子偏好于GC,其密码子偏好性仅受突变压力影响,且使用偏好性较低.本研究为我国的PRRSV的流行病学调查和PRRS的防控提供参考依据.

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中国预防兽医学报

中国预防兽医学报

2025年47卷3期

221-230页

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