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水平基因转移是病毒基因组进化主要动力之一,它为病毒基因组提供了获得新基因材料的有效途径。在病毒与宿主共进化的过程中,水平转移的基因在宿主防御,抑制细胞凋亡,免疫逃避及细胞周期调控等过程中扮演着重要角色。对于病毒水平基因转移的研究,可以帮助我们追溯病毒进化历史,进一步理解并构建病毒的系统进化关系,同时能让我们更深入地探讨病毒感染与免疫机制。杆状病毒是一类感染无脊椎动物的病毒,以基因工程载体及生物杀虫剂的形式被广泛应用。随着全基因组测序技术的发展,我们可以应用更多的杆状病毒及其主要宿主昆虫的基因组研究杆状病毒的水平基因转移。本研究采用生物信息学的方法,分析预测杆状病毒中的水平转移基因,并用计算分子生物学方法分析其进化历史。本研究首先根据杆状病毒和昆虫的保守基因,以寡核苷酸频率提取基因的编码特征,并应用支持向量机建立模型。然后根据所建立的模型预测具有异常编码特征的基因并判定为水平转移基因。交叉验证结果显示寡核苷酸频率模型准确率在98%以上。寡核苷酸频率模型预测出54株杆状病毒基因组中有270个基因是水平转移基因。对预测的水平转移基因进行GO功能注释,结果显示了这些基因可分为病毒组成蛋白、膜组成蛋白及细胞内结构蛋白,主要功能与结构分子活性与DNA合成有关。这说明水平转移基因可能参与病毒入侵宿主、细胞调控及病毒粒子复制。进一步,利用同源序列搜索,查找预测的水平转移基因在其他物种中的同源基因,并对在其他物种中找到的同源物的基因进行系统发育分析,从而判断水平转移基因的来源。并且,以近缘物种间的同线性分析结果佐证水平基因转移现象。