在最近發(fā)表在PLOSBiology上的一篇文章中,來自世界各地的45名病毒學家、進化生物學家、生物信息學家和結構生物學家組成的團隊就病毒分類方法達成了共識,并提出了病毒系統(tǒng)學和分類學的綜合分類學框架。
與所有與生命形式分類相關的分類學領域一樣,病毒分類學根據(jù)新方法和新發(fā)現(xiàn)經歷了多次修訂和更新。早期的病毒分類和命名是基于形態(tài)學、核酸類型以及病毒對使用低pH值、高溫和有機溶劑滅活的敏感性等特征?;蚪M學和高通量和下一代測序等技術的出現(xiàn)導致將基因組水平分類作為病毒分類學的要求。
鑒于基于表型分類、體外培養(yǎng)和菌株分離的病毒多樣性估計在比基于基因組數(shù)據(jù)的多樣性估計低得多的規(guī)模上估計病毒物種多樣性,病毒學家爭論的話題是病毒的表型特性是否如宿主范圍、細胞培養(yǎng)物中的病毒分離、致病性、形態(tài)學等應成為病毒分類學的必要標準。
國際病毒分類委員會(ICTV)于2016年召集了一個委員會,允許將僅根據(jù)基因組數(shù)據(jù)已知的病毒納入病毒分類,從而鑒定出大量新的病毒類群。與大型生命形式分類學中的趨勢類似,這突出了對統(tǒng)一、集成的分類學方法的需求,其中包括傳統(tǒng)的基于形態(tài)學的分類,以及基于宏基因組學的進化分類法。
考慮到統(tǒng)一的分類學框架,45名病毒學家、結構和進化生物學家以及生物信息學家參加了2022年4月在英國牛津舉行的會議,討論方法論并就統(tǒng)一的病毒分類學框架達成共識。他們討論了新開發(fā)的基于遺傳數(shù)據(jù)的分類方法與病毒學家數(shù)十年來開發(fā)的表型分類方法的協(xié)調,其中除了形態(tài)學外,還包括流行病學和病毒宿主生態(tài)學等一系列特性。
該團隊提出的建議以病毒分類學的四項原則的形式出現(xiàn)。第一條原則指出,病毒的分類應反映其進化歷史,這意味著分類分配必須基于進化關系中的單系。基于標志基因的進化模式,這些基因通常是病毒基因組中與病毒體形成和復制相關的模塊,可以將病毒分配到反映不同進化起源的獨立領域。
第二個原則討論了使用病毒特性來指導根據(jù)進化關系確定的較大分類群中的等級分配。大約有15個分類等級,包括相對兩端的領域和物種,病毒在這些等級中的分配應遵循進化模式、基因組特性和表型特征的順序。物種級分類可以使用宿主范圍、流行病學或疾病關聯(lián)等特征,只要這些類別也導致單系分類。
然而,根據(jù)第三條原則,雖然擬議的綜合分類學方法為病毒的進化分類提供了框架,但基于流行病學或其他監(jiān)管特性的替代分類方法在特定情況下是有價值的。這些方法,如巴爾的摩分類,可能不遵循進化模式,可能包括多系群,但具有臨床和流行病學價值,如人類免疫缺陷病毒和蟲媒病毒的情況。
最后一條原則指出,對于只有基因組數(shù)據(jù)而沒有其他病毒特征的病毒,宏基因組數(shù)據(jù)將經過嚴格的質量控制,以確保序列的完整性和準確性。雖然ICTV沒有規(guī)定新病毒的分類學分配需要多序列,雖然多序列將提供完整基因組和遺傳多樣性的信息,但正在制定一套指南來指導宏基因組數(shù)據(jù)提交到公開用于分類學分類的可訪問數(shù)據(jù)庫。
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