1. Genetic and molecular features for hepadnavirus and plague infections in the Himalayan marmot
- Author
-
Liu, Baoning, Bai, Liang, Fu, Yu, Zhao, Sihai, Liu, Haiqing, Wang, Rong, Wang, Weirong, Li, Yandong, Tao, Yuanqing, Wang, Zhongdong, Fan, Jianglin, and Liu, Enqi
- Subjects
Medical research -- Analysis -- Health aspects ,Medicine, Experimental -- Analysis -- Health aspects ,Communications equipment -- Analysis -- Health aspects ,Genes -- Analysis -- Genetic aspects -- Health aspects ,Antiviral agents -- Analysis -- Health aspects ,Immune response -- Health aspects -- Analysis ,Infection -- Genetic aspects ,Hepatitis B -- Genetic aspects ,Disease susceptibility -- Genetic aspects ,Cellular transmission equipment ,Telecommunications equipment ,Biological sciences - Abstract
The Himalayan marmot (Marmota himalayana), a natural host and transmitter of plague, is also susceptible to the hepadnavirus infection. To reveal the genetic basis of the hepadnavirus susceptibility and the immune response to plague, we systematically characterized the features of immune genes in Himalayan marmot with those of human and mouse. We found that the entire major histocompatibility complex region and the hepatitis B virus pathway genes of the Himalayan marmot were conserved with those of humans. A Trim (tripartite motif) gene cluster involved in immune response and antiviral activity displays dynamic evolution, which is reflected by the duplication of Trim5 and the absence of Trim22 and Trim34. Three key regions of Ntcp, which is critical for hepatitis B virus entry, had high identity among seven species of Marmota. Moreover, we observed a severe alveolar hemorrhage, inflammatory infiltrate in the infected lungs and livers from Himalayan marmots after infection of EV76, a live attenuated Yersinia pestis strain. Lots of immune genes were remarkably up-regulated, which several hub genes H2r[gamma], Tra29, and Nlrp7 are placed at the center of the gene network. These findings suggest that Himalayan marmot is a potential animal model for study on the hepadnavirus and plague infection. Key words: Himalayan marmot, immune system, hepadnavirus, plague. La marmotte de l'Himalaya (Marmota himalayana), un hote naturel qui peut transmettre la peste, est egalement sensible a l'infection par l'hepadnavirus. Afin de reveler l'assise genetique de la sensibilite a l'hepadnavirus et de la reponse immunitaire a la peste, les auteurs ont systematiquement caracterise les genes du systeme immunitaire chez la marmotte de l'Himalaya avec ceux chez l'humain et la souris. Les auteurs ont trouve que la region entiere du complexe majeur d'histocompatibilite et les genes du sentier du virus de l'hepatite B chez la marmotte de l'Himalaya sont conserves avec ceux presents chez l'humain. Un groupe de genes Trim (<< a motif tripartite >>) implique dans la reponse immunitaire et l'activite antivirale presentait une evolution dynamique, laquelle se reflete par la duplication de Trim5 et l'absence des genes Trim22 et Trim34. Trois regions cles de Ntcp, lequel est critique pour l'entree du virus de l'hepatite B, presentaient un fort niveau d'identite au sein de sept especes de Marmota. De plus, les auteurs ont observe une severe hemorragie alveolaire, un infiltrat inflammatoire dans les poumons et le foie chez des marmottes de l'Himalaya apres infection avec l'EV76, une souche vivante attenuee du Yersinia pestis. Plusieurs genes du systeme immunitaire etaient remarquablement plus fortement exprimes, dont plusieurs genes (H2r[gamma], Tra29 et Nlrp7) qui sont au coeur de reseaux de genes. Ces observations suggerent que la marmotte de l'Himalaya constitue une espece modele potentielle pour l'etude de l'infection avec l'hepadnavirus et la peste. [Traduit par la Redaction] Mots-cles : marmotte de l'Himalaya, systeme immunitaire, hepadnavirus, peste., Introduction The Himalayan marmot (Marmota himalayana) is a marmot species that inhabits alpine grasslands throughout the Himalayan regions and on the Tibetan Plateau (Nikol'skii and Ulka 2006; Hoffmann et al. [...]
- Published
- 2020
- Full Text
- View/download PDF