全基因组扩增策略在基因芯片分析SARS冠状病毒实验中的应用

针对SARS冠状病毒的分子生物学检测是控制SARS流行的关键环节。为评价全基因组扩增对SARS微量样本检测的影响 ,采用 6 mer随机引物反转录 ,用加接头的随机引物合成第二链 ,再以接头序列为引物扩增并掺入荧光标记 ,最后与带有 70 mer探针的基因芯片杂交。此非特异方法基本覆盖了样本中的全部DNA ,结果发现SARS冠状病毒全基因组的扩增效果对基因芯片杂交结果的均匀性有较大影响 ,PCR循环次数增多会导致扩增均匀性的降低。分析了不同的引物对全基因组扩增均匀性的影响 ,探讨了全基因组扩增策略的缺陷。     

SPF鸡胚中内源性白血病病毒全基因序列鉴定与分析

摘要:以国内某3家SPF鸡场的SPF鸡胚成纤维细胞提取的基因组DNA为模板,参照已发表的序列,设计合成了4对检测内源性白血病病毒引物,分别检测gag基因、pol基因、env基因和LTR片段,结果显示4者检出阳性率很高(gag,29/46;pol,27/46;env,24/46;LTR,31/46).设计合成了8对引物,选取4片段检测均为阳性的样品之一,经PCR成功扩增出了8段连续的、相互部分重叠的目的DNA片段,分别连接入T载体进行克隆测序.用DNAstar软件对测序结果进行拼接,从一个鸡胚得到了内源性白血病病毒前病毒全基因组序列.比较分析发现,该序列env基因与已知的E亚群内源性病毒代表株env基因的核苷酸序列同源性在98.5%以上,全基因组序列同源性在99.1%以上,而与其他亚群代表株同源性相对较低,env基因同源性仅为56.3%～91.5%.     

SARS病原体特征与临床实验室诊断

SARS的全球性流行带来了严重的公共卫生问题和社会经济问题。目前,在SARS病原体鉴定、基因组结构和序列变异、SARS流行特征和实验室诊断等方面获得了很大的进展。现已证实SARS的病原体为SARS冠状病毒。SARS冠状病毒是一种与原来已知冠状病毒在某些方面类似、但又独具特征的新型冠状病毒,该病毒的起源可能源于野生动物。多个SARS冠状病毒的全基因组核酸序列测定现已完成,在SARS冠状病毒的实验室诊断方面,现已有了免疫学方法检查抗体和分子生物学方法检查病毒RNA。直接检测病毒抗原和定量检测病毒多靶点基因是今后的发展方向。     

SARS相关冠状病毒及其基因组

正在全球部分地区流行的严重急性呼吸综合征(SARS),由于其传染性强、危害性大而引起了广泛关注。各国实验室密切协作,在数月时间内分离出了SARS冠状病毒(SARSCoV),测定了病毒基因组序列,并在猴体内初步再现出SARSCoV所致肺部疾病与人相似,这些工作为遏制SARS的蔓延发挥了重要作用。现就SARSCoV的鉴定、基因组及其产物的结构与功能做一综述。     

HPV病毒检测分型芯片的研制和优化

研制和优化寡核苷酸芯片以初步实现对多种常见HPV(Human papillomavirus)病毒的分型检测.应用生物学软件对四型常见HPV病毒(6、11、16、18型)的全基因组序列进行分析,设计具有型特异性、熔解温度(Tm)相近的～60 mer寡核苷酸探针,对玻片片基进行优化处理后,点样制备成寡核苷酸基因芯片.将含HPV全长基因序列的质粒作为阳性标准品,利用梯度限制性荧光标记技术对其进行荧光标记,标记好的样品与芯片杂交.结果显示HPV样品与相应的型特异性探针杂交有明显的荧光信号,而与阴性对照探针和空白对照探针没有杂交信号.通过对芯片片基处理和样品荧光标记方法的优化,可以提高芯片检测的杂交特异性和荧光信号强度.     

SARS病毒与其他冠状病毒的基因组比较

本文利用生物信息学方法比较SARS病毒和其他冠状病毒基因组。通过数据库搜索,找出与SARS病毒基因组相似的核酸或蛋白质序列,并对相似序列进行比对,分析它们的共性和差异。结果表明,SARS病毒在基因组的组织上及结构蛋白质方面与现有冠状病毒有比较大的相似性,SARS病毒基因组与冠状病毒基因组相关。但是,SARS病毒基因组还存在一些特异性序列,ORF1a和S蛋白(特别是S1)的变化以及SARS—CoV特异性的非结构蛋白可能是SARS发病机理与传染特性区别于其他冠状病毒的分子基础。在全基因组水平上进行核酸单词出现频率分析,结果表明,SARS病毒远离已知的其他冠状病毒,单独成为一类。     

乙型脑炎病毒可视化分型基因芯片的制备

目的:制备乙型脑炎病毒(JEV)可视化分型基因芯片。方法:根据JEV的基因组序列,应用生物学软件设计JEV分型引物及探针,制备其可视化分型基因芯片;用生物素标记的引物PCR扩增目的片段,并与固定于玻片上的探针杂交,加入链霉亲和素标记的纳米金,银增强实现可视化;进行特异性、灵敏性及重复性试验。结果:探针特异地与相应的标记目的基因片段杂交,并在芯片上呈现较强的阳性杂交信号;2号探针能特异性检出JEV,3、4号探针可分别对Ⅰ型和Ⅲ型JEV进行分型;芯片对JEV质粒检测的灵敏度达105拷贝/mL;以蓝耳病病毒等5种病毒为对照,芯片只对JEV响应,具有特异性;制备的基因芯片具有批间、批内重复性。结论:制备的基因芯片具有高特异性、灵敏性及重复性,可以快速、准确、高通量地对JEV进行可视化分型检测。     

一种基于寡核苷酸微阵列芯片的多重可扩增探针杂交技术

多重可扩增探针杂交技术(multiplex amplifiable probe hybridization,MAPH)是近年来发展起来的一种用于基因组中DNA拷贝数检测的新技术。并发展了一种基于寡核苷酸微阵列芯片的MAPH技术。该方法根据所检测的DNA序列,制备若干具有通用引物的FCR产物作为可扩增探针组,与固定在尼龙膜上待测的基因组DNA杂交。用磁珠回收特异性杂交的探针,经生物素标记的通用引物扩增后,与相应的寡核苷酸微阵列芯片杂交。该特异性的寡核苷酸微阵列芯片包括10个抗肌营养不良基因的外显子探针和阴性、阳性探针。杂交清冼后,链霉亲和素-Cy3染色用芯片扫描仪得到杂交的荧光图像。分析荧光信号的强度差异给出特定基因片段拷贝数的变化。该方法用微阵列技术代替MAPH中的电泳检测技术,可大幅度增加检测的通量。选择了一个正常男性、一个正常女性和一个肌营养不良症患者的基因组DNA来进行验证。结果表明,该方法能够同时给出抗肌营养不良基因多个外显子中的基因片段拷贝数差异信息。     

32株SARS冠状病毒基因组比对在PCR检测中的应用

进行了32株SARS冠状病毒基因组的多序列比对分析.所得无根进化树揭示SARS冠状病毒之间的同源性.同时,验证了所设计的PCR检测引物对全部32株SARS冠状病毒检测的适用性.     

中国牛病毒性腹泻病毒JZ05-1分离株全基因测序及分析

牛病毒性腹泻病毒为瘟病毒属成员,呈世界性分布并在乳/肉牛业中造成严重经济损失。本研究利用MD-BK细胞增殖一株分离于我国吉林地区的牛源牛病毒性腹泻病毒JZ05-1毒株,观察发现其具有典型的致细胞病变效应。使用逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)方法分别扩增覆盖基因组全长的八个片段并测序,拼接获得该病毒的全基因组序列长12285核苷酸(nt),GenBank登录号:GQ888686。该病毒基因组具有编码多聚蛋白的一个11694nt可读框,5'非翻译区(UTR)长387nt,3'非翻译区长204nt。分别分析BVDVJZ05-1的5'-UTR序列和全基因组序列,发现该病毒属于BVDV-2a亚型。BVDV-2型多数毒株之间的相似性约为96%,与JZ05-1全基因组序列相似性最高的加拿大p11Q毒株和中国XJ-04毒株的相似性为90%和91%。因此,JZ05-1全基因组序列与BVDV-2型其他毒株的全基因组序列具有较大差异。     

针对多种强致病性病毒的基因芯片检测方法的建立

为了制备灵敏的可检测多种烈性病毒性病原体的基因芯片,本研究设计了针对21种烈性病毒性病原体的基因芯片检测探针,每种5条,长50 bp.并以甲病毒属的基孔肯亚病毒和黄病毒属的黄热病毒细胞培养物为检测模型,摸索了合适的病毒基因处理与扩增方法.将提取的病毒RNA先用DNase Ⅰ处理,以去除掉其中的DNA分子,然后利用病毒属特异性引物进行反转录,以引导病毒基因组的合成,从而尽可能地减少宿主细胞基因成分的干扰.进行随机PCR扩增后将扩增产物与基因芯片进行杂交,分别出现了4条基孔肯亚病毒探针信号和5条黄热病毒的探针信号,说明所设计的检测探针具有较好的特异性,可用于这2种病毒的特异性检测.这种病毒基因样品的处理和扩增方法也为此基因芯片的临床应用奠定了基础.     

应用两种基因组快速扩增方法进行病毒芯片杂交鉴定

为了摸索均衡的病毒基因组扩增方法,建立高通量的病毒检测基因芯片技术平台,本研究以甲病毒属的辛德比斯病毒作为检测模型,分别以随机PCR扩增法和MDA( Multiple Displacement Amplification)扩增法扩增病毒基因组,并以两种扩增产物作为模板,扩增辛德比斯病毒的特异基因片段以验证基因组扩增的均衡性;然后将两种基因组扩增产物标记荧光染料后与基因芯片进行杂交;结果表明从两种基因组扩增产物中正确扩增出了辛德比斯的特定基因片段,作为探针可与基因芯片上的靶标基因特异性结合;基因组扩增产物与基因芯片进行杂交,可成功检测到甲病毒属的特异性信号,充分说明随机PCR扩增法和MDA扩增法用于扩增病毒基因组均具有良好的均衡性,扩增产物可用于病毒性病原体的基因芯片检测。     

Emaravirus属新病毒:中国枣树花叶伴随病毒全基因组测序

[目的]2016年以来,新疆阿克苏等地区出现了一种新的枣树病害,严重威胁当地及周边红枣产业。本研究旨在鉴定引起此次病害的病原,探究病原体的传播方式,为生物防治策略的开发提供研究基础。[方法]对发病植株进行小RNA测序以鉴定病原体;对新鉴定的病毒,通过RNAseq和反转录PCR获取病毒全序列;体外表达重组的病毒结构蛋白并制备特异性抗体,通过Western斑点杂交法在发病植株中确证病毒蛋白;收集发病区域的媒介昆虫,通过反转录PCR在昆虫体内检测病毒的基因组,鉴定可能的传毒介体。[结果]本研究鉴定一种新的欧洲山梣环斑病毒属病毒为新疆新发枣树病害可能的病原体,命名为中国枣树花叶伴随病毒(Chinese date mosaic-associated virus,CDMaV)。CDMaV是一种多分段单链RNA病毒,基因组由5条负义RNA组成;RNA1-RNA5大小分别为7160、2224、1230、1493、971 nt,每条基因组RNA的互补链包含一个开放阅读框,共编码5个蛋白,依次为依赖RNA的RNA聚合酶、包膜糖蛋白、核衣壳蛋白和两个未知功能蛋白。在枣树寄生虫枣瘿螨体内扩增到病毒序列,表明该病毒可能以枣瘿螨为介体在枣树间进行传播。[结论]本研究为新疆新发枣树病害鉴定了相关病原体CDMaV,完成CDMaV全基因组测序,并鉴定枣瘿螨为可能的传毒介体。鉴定病原体和传播介体是建立病害防治方法的必要基础。     

SARS—CoV N蛋白与病毒mRNA相互作用的初步研究

SARS冠状病毒(SARS-CoV)是一种新型的冠状病毒,其基因组大小约为30,000 nt,为单股正链RNA。病毒基因中的1-72个核甘酸为前导序列。核衣壳(Nucleocapsid,N)蛋白是冠状病毒的主要结构蛋白,它在病毒基因转录,翻译以及病毒颗粒包装中起重要作用。在本研究中,我们通过PCR的方法从SARS-CoV cDNA中克隆N基因,将基因克隆到大肠杆菌表达载体中,经表达纯化获得大量重组蛋白,通过亲和层析和凝胶过滤层析获得高纯度的N蛋白。同时构建前导RNA的转录模板,经体外转录得到地高辛标记的RNA。使用Northwestern分析技术,我们证实纯化的N蛋白在体外可以与RNA发生特异性的结合。N蛋白与病毒RNA的结合特性及其在病毒生活周期中的所起作用的初步研究,为下一步设计出有效的阻断病毒周期从而达到抗病毒目的的药物或疫苗奠定了基础。     

我国登革 4型病毒 B5株基因组全序列的测定及分析(英文)

 对我国登革 4型病毒 B5株 (D4- B5)基因组进行全序列测定及分析 ,为研究病毒基因组结构与功能的关系及研制新型登革疫苗奠定基础 .根据登革 4型病毒 81 4669株的序列设计特异引物 ,通过 RT- PCR扩增出 D4- B5株不同长度的片段 ,分别克隆到 p GEM- T载体 ,将挑取的阳性克隆进行 PCR、酶切鉴定及序列测定 .结果显示 ,D4- B5株的基因组全长 1 0 665nt,5′和 3′非编码区分别为 1 0 1 nt和 40 3nt,中间一个长 1 0 1 61 nt的开放读码框架 ,编码 3387个氨基酸 .与 D4- 81 4669株比较 ,两者核苷酸序列同源性为 93.0 8% ,氨基酸序列同源性为 96.58% .D4- B5株的基因组全序列与 D4- 81 4669株类似 ,但也有较大差异 .同源进化分析表明 ,D4- B5株的基因型为 型 ,与登革 4型病毒菲律宾分离株亲缘关系较近 .这是首次报道的我国登革 4型病毒分离株基因组全序列 ,对研究病毒基因组结构与功能的关系 ,探讨我国毒株的地理来源及研制适合我国人群的新型登革疫苗具有一定的意义 .     

Viral discovery and sequence recovery using DNA microarrays

Because of the constant threat posed by emerging infectious diseases and the limitations of existing approaches used to identify new pathogens, there is a great demand for new technological methods for viral discovery. We describe herein a DNA microarray-based platform for novel virus identification and characterization. Central to this approach was a DNA microarray designed to detect a wide range of known viruses as well as novel members of existing viral families; this microarray contained the most highly conserved 70mer sequences from every fully sequenced reference viral genome in GenBank. During an outbreak of severe acute respiratory syndrome (SARS) in March 2003, hybridization to this microarray revealed the presence of a previously uncharacterized coronavirus in a viral isolate cultivated from a SARS patient. To further characterize this new virus, approximately 1 kb of the unknown virus genome was cloned by physically recovering viral sequences hybridized to individual array elements. Sequencing of these fragments confirmed that the virus was indeed a new member of the coronavirus family. This combination of array hybridization followed by direct viral sequence recovery should prove to be a general strategy for the rapid identification and characterization of novel viruses and emerging infectious disease.     

一株辛德毕斯病毒的基因组序列测定及分析

目的：对引进的一株辛德毕斯病毒的基因组序列进行测定,阐明其与已报道毒株序列的关系。方法：对辛德毕斯病毒基因组编码区进行分段RT-PCR扩增,对非编码区采用RACE法进行扩增,将扩增产物直接进行测序,应用DNAStar软件将测序结果拼接得到基因组序列,采用MEGA3.1软件对9株辛德毕斯病毒基因组序列进行系统进化发生树的构建。结果与结论：此株辛德毕斯病毒基因组共11663nt,编码3745个氨基酸残基,其中5＇端的2/3基因组编码4种非结构蛋白NSp1、NSp2、NSp3和NSp4,3＇端的1/3基因组编码5种结构蛋白E1、E2、E3、6K和C;结构基因和非结构基因之间有48nt的连接区为非翻译区;病毒基因组5＇末端和3＇末端分别有59、318nt的非编码区;序列同源性分析结果表明,此株病毒与S.A.AR86株的同源性最高,两者核苷酸序列的同源性为99.7%,氨基酸序列的同源性为99.6%,而与本室保存的另一辛德毕斯病毒MEI株的遗传进化关系稍远,系统进化发生树处于不同分支上。     

采用基因微阵列技术对常见呼吸道病毒进行检测的初步研究

建立一种高通量的基因微阵列检测技术,对常见呼吸道病毒感染进行监控.根据公开发表的8个病毒科38种常见呼吸道病毒的序列,计算其保守区域,设计病毒的特异性检测探针,制备呼吸道病毒检测基因微阵列.利用随机引物PCR方法标记样品中的病毒靶序列,标记产物与基因微阵列上的探针杂交,清洗、扫描后进行结果分析.采用流感病毒、麻疹病毒、腮腺炎病毒和风疹病毒作为报告病毒,并对80例上呼吸道感染患者的咽拭子标本进行验证测试.初步结果表明,该呼吸道病毒微阵列基因芯片检测是可行的,在利用基因微阵列技术对病毒监控方面进行了有益的尝试,得到了有经验的信息.