アストロウイルス科の進化関係

Evolutionary relationships among Astroviridae.

• Vladimir V Lukashov
• Jaap Goudsmit

抄録

アストロウイルス間の進化的関係を調べるために、アストロウイルス科のメンバーのすべての利用可能な配列を収集した。系統解析の結果，卵巣アストロウイルスを除いた哺乳類アストロウイルスからなる群と，鳥類アストロウイルスからなる群の2つの根深いグループに分類された．すべてのウイルス種およびヒトアストロウイルスの血清型は、ツリー内の個々の系統を表していた。すべてのヒトウイルスは、ヒト以外のウイルスとは別個に集団を形成しており、これは、共通の進化の起源と、動物からヒトへの継続的な伝達に反対することを主張している。哺乳類アストロウイルスの分岐順序は宿主種のそれとは正反対であり、ブタ、ネコ、ヒトを含む少なくとも2つの種間伝播が中間宿主を介して行われたことが示唆された。同義語（Ds）と非同義語（Da）の距離の分析から、アストロウイルスの進化では負の選択が支配的であることが明らかになり、最も近縁のウイルスの比較ではDs:Daの比率は最大46であった。Dsに基づくすべてのオープンリーディングフレーム（ORF）の系統解析では、ウイルス種、そしてORF2では、ヒトアストロウイルスの血清型でさえも、事実上1つのノードから分岐しており、古代からの分離を示唆していた。同義でない置換に対する強い選択は、その数が少ないため、最近の系統間の分離を証明するものではないが、利用可能な最古のヒトアストロウイルス株（1971年）の位置が、その血清型４の共通ノードから遠く離れていることと相まって、血清型内の多様化がより早い時期から生じていることを示唆している。

To study the evolutionary relationships among astroviruses, all available sequences for members of the family Astroviridae were collected. Phylogenetic analysis distinguished two deep-rooted groups: one comprising mammalian astroviruses, with ovine astrovirus being an outlier, and the other comprising avian astroviruses. All virus species as well as serotypes of human astroviruses represented individual lineages within the tree. All human viruses clustered together and separately from non-human viruses, which argue for their common evolutionary origin and against ongoing animal-to-human transmissions. The branching order of mammalian astroviruses was exactly the opposite of that of their host species, suggesting at least two cross-species transmissions involving pigs, cats and humans, possibly through intermediate hosts. Analysis of synonymous (Ds) versus non-synonymous (Da) distances revealed that negative selection is dominating in the evolution of astroviruses, with the Ds:Da ratios being up to 46 for the comparisons of the most closely related viruses. Phylogenetic analyses of all open reading frames (ORFs) based on Ds resulted in the loss of tree structures, with virus species--and in ORF2, even serotypes of human astroviruses--branching out from virtually a single node, suggesting their ancient separation. The strong selection against non-synonymous substitutions, the low number of which is, therefore, not proof of a recent separation between lineages, together with the position of the oldest available human astrovirus strain (1971) far from the common node of its serotype 4, suggest that intraserotype diversification originates from an earlier date.