مطالعه تطبیقی ژنوم کامل ویروس موزاییک کوتولگی ذرت و ویروس موزاییک جنوبی مرغ: تفاوت‌های منحصربه‌فرد در ناحیه ان-ترمینال پروتئین پوششی

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 No. 1, Yaman (Tabnak) St., Chamran Highway

2 مرکز ویروس شناسی دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز

3 مرکز تحقیقات ویروس شناسی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز

چکیده

تنوع در جمعیت‌های ویروسی، ناشی از تغییرات ژنومی، جهش، نوترکیبی و فشارهای انتخابی است که به ظهور سویه‌ها و گونه‌های ویروسی منجر می‌شود. این مطالعه به بررسی پویایی تکاملی پوتی‌ویروس‌ها، به‌ویژه رابطه میان ویروس موزاییک جنوبی مرغ (Bermuda grass southern mosaic virus, BgSMV) و ویروس موزاییک کوتولگی ذرت (maize dwarf mosaic virus, MDMV)، پرداخته است. BgSMV که برای نخستین بار در ایران شناسایی شد، علی‌رغم ارتباط نزدیک با MDMV، تفاوت‌های کلیدی از خود نشان می‌دهد. از جمله این تفاوت‌ها، وجود یک قطعه 90 نوکلئوتیدی اضافی در ژن پروتئین پوششی BgSMV و همچنین تفاوت در دامنه میزبانی، انتقال و تحمل دمایی است. مقایسه ژنوم کامل این دو ویروس نشان داد که آن‌ها از یک نیای مشترک نشأت گرفته‌اند و عواملی مانند فشارهای اکولوژیک، سازگاری با میزبان‌های مختلف و جدایی جغرافیایی نقش اصلی در واگرایی تکاملی آن‌ها ایفا کرده‌اند. احتمال وقوع نوترکیبی بین دو ویروس مورد بررسی قرار گرفت، اما هیچ شاهدی از تبادل ژنتیکی بین آنها مشاهده نشد. این یافته حاکی از آن است که واگرایی آن‌ها عمدتاً حاصل فرآیندهای جهش، حذف‌های ژنومی و انتخاب طبیعی بوده و نوترکیبی نقشی در تکامل آن‌ها نداشته است. این پژوهش بر اهمیت عوامل محیطی و رابطه میزبان- ناقل در شکل‌گیری مسیرهای تکاملی ویروس‌ها تأکید می‌کند و بینش‌های جدیدی در مورد سازوکار‌های گونه‌زایی در جنس پوتی‌ویروس ارائه می‌دهد. این یافته‌ها به درک عمیق‌تر پویایی جمعیت ویروسی و عوامل مؤثر بر ظهور سویه‌ها و گونه‌های جدید ویروسی کمک می‌کند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

A comparative genomics analysis of maize dwarf mosaic virus and Bermuda grass southern mosaic virus: Distinct N-terminal region of coat protein variations

نویسندگان [English]

  • Mahmoud Masumi 1
  • Yaser Biniaz 2
  • Keramat Izadpanah 3
1 Department of Plant virology, IRIPP
2 Department of Plant Protection, College of Agriculture, Shiraz University
3 Department of Plant Protection, College of Agriculture, Shiraz University
چکیده [English]

Viral population diversity arises from genomic variations, mutations, recombination, and selective pressures, leading to the emergence of distinct viral strains and species. This study focuses on the evolutionary dynamics of potyviruses, particularly the Bermuda grass southern mosaic virus (BgSMV) and its relationship with maize dwarf mosaic virus (MDMV), both members of the genus Potyvirus. BgSMV, first identified in Iran, is closely related to MDMV but exhibits key differences, including a 90-nucleotide (NNT) fragment in the coat protein gene and distinct host, vector and temperature preferences. To elucidate the evolutionary mechanisms driving their divergence, we conducted complete genome sequencing, phylogenetic analysis, and recombination detection. Our results indicate that BgSMV and MDMV share a common ancestor but have diverged due to geographical isolation, host adaptation, and ecological factors. Recombination analysis revealed no evidence of genetic exchange between the two viruses, suggesting that their divergence is primarily driven by mutation, deletion, and selection. The study highlights the importance of ecological and host-vector interactions in viral evolution and provides insights into speciation mechanisms within the genus Potyvirus. These findings enhance our understanding of viral population dynamics and the factors influencing the emergence of new viral strains and species.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Recombination. Evolution
  • Phylogenetic analyses
  • Potyvirus