The Role of Different Nucleotide Contexts in the Molecular Evolution of the Nucleoprotein Gene in Human-Origin Influenza A (H1N1)

甲型流感病毒（IAV）的核蛋白（NP）由于其多种生物学功能，在病毒生命周期中起着至关重要的作用。随着流感病毒的不断进化，研究 NP 编码序列中核苷酸背景使用的变化可以深入了解病毒对宿主生物体的适应。在这里，我们分析了多年来收集的 165 株 IAV （H1N1） 菌株，以检查 NP 基因内核苷酸背景使用的变化，包括单核苷酸、核苷酸对、同义密码子、密码子相邻核苷酸和密码子对。研究发现，腺嘌呤组成在所有三个密码子位置中占主导地位，在第一个密码子位置观察到最强的核苷酸偏差。核苷酸对分析显示，UpG和UpC的比例过高，而CpG、UpA和GpU的比例明显不足。尽管腺嘌呤组成在 NP 编码序列中占主导地位，但核苷酸组成限制部分影响了同义密码子的使用和密码子相邻核苷酸偏差。随着时间的推移（1918 年至 2023 年），同义密码子使用模式的变化反映了核苷酸组成约束和自然选择的综合影响。此外，核苷酸对的使用和密码子邻近的核苷酸偏差是影响NP基因密码子对偏差的主要因素。值得注意的是，核苷酸环境的时间变化减少了 tRNA 对人类宿主的适应。总之，核苷酸组成约束和自然选择之间的相互作用塑造了 NP 基因的核苷酸背景，促进了其对人类宿主的适应。