采用计算机对病毒基因的碱基序列进行配对比较分析，可了解各毒株之间的亲缘关系和进化规律，并绘制相应的种系发生树（phylogenetic tree）。通过对已测定的汉坦病毒各种毒株的完整基因片段核苷酸序列及M和S片段的部分序列进行分析比较，证明各型病毒之间的同源性有很大差别。各型病毒按同源性大小可分为三组，HTNV组（包括HTNV、SEOV 和DOBV等），由鼠亚科啮齿动物携带；PUUV- PHV组（包括PUUV、PHV、TULV、KHBV和ISLAV等），由田鼠亚科啮齿动物携带；SNV组（包括SNV、NYV、BAYV、BCCV、ELMCV和RIOSV等），由棉鼠亚科啮齿动物携带。对三个基因片段的核酸序列进行同源性分析表明，各型病毒之间的差异性在三个基因片段之间是一致的，也就是说不论是L、M或S片段的系统发生树均能代表整个病毒基因的系统发生树，甚至各个基因片段内部的部分核酸序列之间的差异都能代表整个病毒核酸序列的差异，这一发现为汉坦病毒分子流行病学的研究提供了便利条件，即只要利用PCR方法扩增某毒株某基因片段的部分核酸序列，并进行测序，就能推断该病毒与已知病毒之间的亲缘关系。

由于汉坦病毒基因组由分节段的RNA构成，因此病毒基因片段间存在着产生重排（reassortment）的可能。已有报道布尼亚病毒科病毒间的基因重组，但仅限于同一血清型的不同病毒之间。1993年美国西南部许多州出现HPS暴发流行，鉴于美洲大陆为多种汉坦病毒特别是PHV和SEOV的自然疫源地，这种高致死性疾病的突然出现可能与某一新型汉坦病毒的产生有关。为此，美国陆军传染病研究所和疾病控制中心等进行了专项调查研究。他们从疫区患者尸检标本或主要宿主动物如鹿鼠（ Peromyscus maniculatus）的组织标本中分离提取或直接用PCR扩增病毒的三种基因片段，测序后与已知病毒的序列进行比较，大多数研究结果证明所有三种基因片段的碱基序列均为独特的，未发现明确的与已发现的汉坦病毒基因片段重排（segment reassortment）的证据，并进一步证明HPS的病原体已在疫区存在多年，最早的病例可以追溯到1975年，只是当时未被认识而已。至于近年本病的暴发流行，可能与疫区宿主动物的繁殖突然激增有关。但美国陆军传染病研究所的另一项调查发现，从加利福尼亚州东部两个相距不足8km（5mile）的疫区现场捕获的两只鹿鼠组织分离到两株病毒CC107和CC74，其基因的比较分析表明，两株病毒M和S片段的核酸与PHV之间的同源性相同（分别为65%和61%），而两株病毒彼此间M基因的同源性为99%，但S基因仅为87%，这一现象有悖于绝大多数同型病毒的同源性分析结果，结合其他分析研究数据，他们认为这一现象只能归结于出现了基因重排，即有一株病毒的M和S片段基因分别来源于两个不同亚型病毒株，也就是说子代病毒在宿主体内发生了基因重排。尽管两型病毒S基因有13%的异同，但其编码的氨基酸的同源性却高达99%，表明存在着强大的维持氨基酸序列一致性的进化压力。一项体外研究表明，将ANDV和SNV混合感染，结果发生了基因重排，重组病毒的L、S片段来自SNV，而M片段来自ANDV。

动物宿主是影响汉坦病毒之间核酸同源性的主要因素。种系发生树证实汉坦病毒与宿主动物间有共进化的关系，且可以影响汉坦病毒引起人类特异的临床表现的能力。徐志凯等在20世纪80年代中期曾用10株McAb分析了从国内不同疫区不同宿主动物（包括黑线姬鼠、褐家鼠、大林姬鼠、大白鼠、黄胸鼠、仓鼠等）及HFRS患者分离出的36株汉坦病毒，结果发现这些病毒株的抗原性存在明显差异；通过分析对比，提出这种抗原性差异主要与各疫区的宿主动物和传染源不同有关，并可能是导致具有不同临床表现和流行病学特征的重型和轻型HFRS发生的重要原因之一。国外学者近年来研究认为，鼠亚科和田鼠亚科啮齿类动物携带的汉坦病毒主要引起HFRS，而引起HPS的汉坦病毒均与棉鼠亚科和林鼠亚科的啮齿类动物有关。目前大多数学者认为，动物宿主对汉坦病毒的进化和变异具有决定性的作用。但随着汉坦病毒在鼠间的扩散，各种型别的汉坦病毒在同一疫区的同时出现，在发生病毒基因重组或重排的情况下，这种规律也许会被打破；但也有可能因为各型病毒对各种动物的敏感性有差别，这种规律会维持相当长的时间。

尽管从不同地区分离到的同一型汉坦病毒的同源性非常高，但它们仍然有一定的差别，甚至可划分为不同的亚型。梁米芳等分析了从中国不同地区的动物宿主和患者分离的9株HTNV和6株SEOV的M片段部分核酸序列的同源性，发现中国不同地区分离的HTNV可分为三个基因亚型，来自于湖北和黑龙江的H3和H5株为同一亚型，来自于安徽和陕西的Chen和84Fli株为同一亚型，来自于江苏、贵州和山东的A9、486、Luyao、LuXu和B659为同一亚型；而中国的汉城型病毒株只有一个基因型。Kariwa等分析来自东亚国家的SEOV毒株的M片段基因同源性，发现它们之间的同源性都在93%以上，其中来自日本的Kami- iso 4株病毒的同源性在98%以上，而来自于日本OsaKa和韩国的两株病毒与它们的同源性为96%，来自中国的R22株病毒与它们的同源性为93%。Plyusin等分析了分离于芬兰某一疫区和俄罗斯欧洲部分某疫区的PUUV的S片段基因，发现自同一疫区不同动物个体分离的病毒同源性高（93%以上），而不同疫区之间的同源性只有83%～85%。以上研究资料说明地域对汉坦病毒的同源性（或差异性）也有一定影响。

汉坦病毒的变异速率总的来说非常缓慢，它可能是与动物宿主一起共进化，即病毒变异的速率与动物宿主基因的变异速率相同。Schmaljohn等分析了两株不同年代（1977年和1983年）分离自韩国HFRS患者的HTNV的M片段核酸序列，发现它们与HTNV 76- 118株的差异分别为5. 4%和5. 7%，而两者之间的差异为1. 6%，故认为汉坦病毒较为保守，变异不大。Plyusin等分析了不同年代分离自俄罗斯同一疫区的PUUV，发现1988年和1992年分离的两株病毒的核酸差异率为0. 9%，而1989年分离毒株与1991～1992年中分离毒株的变异率为1. 3%～2. 2%，说明尽管同一疫区不同年代分离毒株的变异较少，但仍在不断变异，变异形式包括点突变、缺失和插入。

从总体来看汉坦病毒在体外细胞培养和传代过程中变异非常小，但仍有一定变异。Puttavathana等报道用PCR方法扩增在Vero- E6中传代的HTNV 76- 118株M片段374～664位之间的核酸序列，与发表的原始序列比较后发现，458位核苷酸由G变成为C，这一突变说明汉坦病毒在细胞中传代有少量突变发生，但是这种极少数的突变有时会引起病毒生物学特性的变化。邱建明等将HTNV A9株在Vero- E6细胞中传代，并用空斑法筛选出了病毒毒力发生明显变异的弱毒株，其M片段核酸的变异率为1. 8%。采用常规培养法难以发现病毒变异的原因可能是变异的病毒在细胞中生长较慢且数量少，不能成为优势毒株，所以不易被发现。

自汉坦病毒分离成功以来，HFRS的病原学研究已经取得了巨大的进展。但该研究领域依然存在很多问题有待进一步深入研究，主要包括：①通过对已分离的和以后新分离的病毒的生物学特性的研究，寻找和发现新型汉坦病毒；②进一步研究汉坦病毒结构蛋白的结构与功能的关系，包括抗原位点的基因定位、结构蛋白与病毒致病性的关系等；③病毒进化及变异规律的研究；④病毒结构蛋白的高效表达及新型疫苗的研究等。