骨质疏松症易感基因BDNF的遗传学关联分析及功能研究

为探索脑源性神经营养因子BDNF基因与中国汉族人群骨密度(bone mineral density, BMD)的关系,解析该基因调节骨质疏松症的功能机制,进而为中国汉族人群的骨质疏松症的防治提供依据。本研究从我国陕西地区征集了1300例汉族样本,并测量髋部/脊椎骨密度。选取BDNF基因上的14个标签SNPs进行基因分型,与1300例样本BMD进行关联分析,发现8个SNPs与髋部/脊椎BMD显著关联(P < 0.05)。其中,SNP rs16917237同时与髋部和脊椎骨密度关联,经Bonferroni校正后仍表现出显著性(0.05/14 = 0.0036)。整合连锁不平衡和单体型分析、表观功能注释、表达数量基因座分析、代谢通路分析进一步探索BDNF基因调节骨质疏松症的机制。构建小鼠前成骨细胞系(MC3T3-E1)人骨形态形成蛋白(rhBMP-2)诱导分化模型,利用小干扰RNA(siRNA)敲除BDNF。结果显示：14个SNPs位于同一单体型内;rs16917237在成骨细胞中表现出较强的激活型组蛋白H3K4me1、H3K4me3、H3K27ac修饰信号以及P300结合信号,表明其在成骨细胞中可能具有调控活性;rs16917237在11个组织中均能显著影响BDNF基因表达;BDNF基因位于与成骨细胞增殖分化相关的MAPK通路中;BDNF敲低能够显著降低MAPK通路中与成骨分化相关的CREB 基因mRNA和蛋白表达水平,提示其可能通过调控CREB表达进而影响成骨分化。生物信息学分析和功能实验结果一致,表明BDNF基因可能是影响骨质疏松症的重要功能基因。     

陆地棉GST基因家族全基因组分析

谷胱甘肽转移酶(glutathione-S-transferase, GST)是一种普遍存在的具有多功能的超家族蛋白,在植物初次生代谢、逆境胁迫、胞间信号传递等方面具有重要作用;同时,作为配体其在植物激素代谢以及物质转运方面也发挥作用。为了解析陆地棉(Gossypium hirsutum L.) GST基因家族的信息,本研究对该基因家族成员的种类、进化关系、物理定位、基因结构和保守基序以及表达模式进行了分析。结果显示,在陆地棉全基因组中共含有70个GST基因,进化树和基因结构分析将该家族分为U族、F族、T族、Z族、EF1Bγ族和TCHQD族。基因定位分析发现,除了AD/At2、AD/At4、AD/At5、AD/Dt5、AD/Dt10号染色体上没有GST基因外,其他染色体上都有GST基因,并且在AD/At9、AD/Dt7、AD/Dt12、AD/Dt13这4条染色体上出现基因簇。对F族(Phi类) 9个GST基因进行荧光定量分析,结果表明,除GhGSTF1可能为假基因外,GhGSTF2~9等8个基因在陆地棉根、茎、叶以及各个发育时期的纤维中均有表达;结合生物信息学分析,推测GhGSTF8可能参与原花青素/花青素的转运和积累;GhGSTF4、GhGSTF6和GhGSTF9可能在调节陆地棉的生长和胁迫反应中起作用,而GhGSTF2、GhGSTF3、GhGSTF5和GhGSTF7的功能还有待进一步研究。本研究为陆地棉GST基因家族的分子进化及功能研究提供了理论依据。     

凉山州龙肘山锈红杜鹃与薄叶马银花根部真菌分子检测

【目的】为检验直接分子检测法用于揭示杜鹃花属(Rhododendron)植物根部真菌(Root-associated fungi,RAF)组成的有效性。【方法】采用不依赖于培养的分子检测技术直接从锈红杜鹃(R.bureavii)与薄叶马银花(R.leptothrium)的发根(Hair root)提取DNA,用真菌特异性引物扩增r DNA-ITS区、经克隆后测序,对获得的ITS序列进行分析;通过收集NCBI中与本研究的RAF相似性97%以上的所有序列对应的真菌来源(土壤或根系的身份)数据,分析真菌的生态学特性,并用FUNGuild软件提供的方法划分真菌的生态类型。【结果】从两种杜鹃花根部共检测到15种真菌,其中担子菌门(Basdiomycota)真菌3种,子囊菌门(Ascomycota)真菌12种。柔膜菌目(Helotiales)真菌在两种杜鹃花RAF群落中占据优势,并且在两种杜鹃花根系中均检测到该类真菌。此外,两种杜鹃花根部有多种生态类型的RAF共存,包括曾被频繁报道的杜鹃花类菌根菌Oidiodendron sp.和Rhizoscyphus sp.、内生真菌Phialocephala fortinii、共生一致病过渡型真菌Pezoloma ericae、外生菌根共生菌Meliniomyces sp.,以及腐生型真菌Myceana sp.、Lachnum virgineum、Herpotrichia sp.。【结论】直接分子检测法从两种杜鹃花属植物根部检测到的真菌谱系多样性较高、生态类型复杂,这一方法能较为全面地反映杜鹃花属植物RAF多样性。     

一株裂解性奶牛乳房炎源大肠杆菌噬菌体的分离鉴定及生物学特性分析

【目的】从新疆石河子地区奶牛粪样中分离裂解性大肠杆菌噬菌体(Escherichia coli phage),对其进行纯化及生物学特性分析。【方法】利用双层平板法从奶牛粪样中分离、纯化噬菌体,将纯化后的噬菌体浓缩液用醋酸双氧铀负染后通过透射电子显微镜观察其形态特征。对该噬菌体进行全基因组测序和遗传进化分析,同时测定噬菌体的宿主谱、最佳感染复数、一步生长曲线、热稳定性及酸碱稳定性。【结果】分离并纯化出一株裂解性噬菌体vB_EcoM_XJ2,噬菌斑圆形不透明,直径0.7 mm–1.2 mm;电镜显示其头部呈正多面体对称,有可伸缩性尾部;核酸类型为双链DNA,基因组大小为75.617 kb,G+C%含量为42.09%;其核酸序列与大肠杆菌噬菌体NJ01和vB_EcoP_SU10相似性高达94%。生物学特性研究显示该噬菌体能裂解多株临床分离的大肠杆菌;能耐受60°C左右高温,在pH 5.0–11.0范围内效价稳定;最佳感染复数为0.1,潜伏期为15 min,暴发期为95 min,裂解量约为10.6 PFU/cell。【结论】vB_EcoM_XJ2是一株在不同温度、不同酸碱性环境中有较强适应能力的裂解性肌尾科大肠杆菌噬菌体。     

快速获取55型腺病毒基因组序列的方法

【目的】建立快速获取55型腺病毒的全长基因组序列的方法。【方法】根据55型腺病毒的基因组特点,设计覆盖55型腺病毒基因组序列的12对引物,分别以55型腺病毒DNA为模板,扩增得到12个PCR产物,通过对12个PCR产物测序及序列拼接,获得55型腺病毒的全长基因组序列。【结果】从本院急性上呼吸道感染者咽拭子标本中分离得到一株55型腺病毒毒株SF04/SC/2016,以其DNA为模板扩增成功获得12个PCR产物,对其进行测序,并对12段序列进行拼接得到55型腺病毒的全长基因组序列,与已报到的各型腺病毒序列进行比对,采用邻位相连法构建系统发育进化树,所得序列与55型腺病毒处于同一分支,进一步确认该病原体为55型腺病毒。【结论】研究公布的序列和方法,能够实现更方便对腺病毒的快速测序,为揭示55型腺病毒的进化特点及制订疾病防控策略提供了有效手段。     

聚苹果酸生产菌出芽短梗霉CCTCC M2012223的全基因组测序及序列分析

【目的】解析出芽短梗霉CCTCC M2012223的基因组序列信息,分析其代谢产物聚苹果酸、黑色素、普鲁兰多糖合成相关基因,为深入研究遗传多样性和代谢工程改造提供序列背景信息。【方法】使用Illumina Hi Seq高通量测序平台对出芽短梗霉CCTCC M2012223菌株进行全基因组测序,并对测序数据进行序列拼接,基因预测与功能注释,COG/GO聚类分析,比较基因组学分析等。下载其他5株出芽短梗霉基因组序列,比较分析6株菌的种内同源基因、全基因组进化以及代谢产物合成相关基因。【结果】出芽短梗霉CCTCC M2012223基因组序列全长30756831 bp,GC含量47.49%,编码9452个基因。比较基因组分析表明出芽短梗霉CCTCC M2012223的基因组组装长度最长,6株菌的同源基因数达到7092个,普鲁兰多糖和聚苹果酸合成相关基因的蛋白序列有很高的保守性。出芽短梗霉CCTCC M2012223和Aureobasidium pullulans var.melanogenum亲缘关系最近,而这2株菌的黑色素合成相关基因的蛋白序列有一些插入和突变。【结论】本研究解析了出芽短梗霉CCTCC M2012223的基因组序列信息,获得黑色素、普鲁兰多糖和聚苹果酸合成相关基因,为后续的代谢机制解析和改造提供相关依据。     

2016年度国家自然科学基金微生物学学科项目申请与资助概况分析

摘要:本文介绍了2016年度国家自然科学基金微生物学学科项目申请、受理和资助概况,分析了各分支学科和各项目类别申请的特点和存在的问题,并对今后微生物学学科资助方向进行了展望,希望能够为本学科科研人员今后的项目申请提供有益参考。     

腹泻患者艰难梭菌及其毒素A/B检出率分析

目的了解住院腹泻患者艰难梭菌及其毒素A/B的检出情况,为临床诊断抗生素相关性腹泻提供参考依据。方法收集2015年9月至2016年8月崇州市人民医院疑似抗生素相关性腹泻住院患者的粪便标本163份,用艰难梭菌快速检测试剂盒检测艰难梭菌特异性抗原谷氨酸脱氢酶(GDH);用酶联免疫荧光法检测GDH阳性标本中艰难梭菌毒素A/B的产生情况。结果 163份粪便标本中GDH阳性为34份,阳性率为20.86%。34份GDH阳性标本中艰难梭菌毒素A/B阳性率为41.18%(14/34),可疑阳性率为17.65%(6/34),阴性率为41.18%(14/34)。结论疑似抗生素相关性腹泻住院患者艰难梭菌GDH检出率较高,毒素A/B阳性率也比较高,提示临床应重视抗生素相关性腹泻患者艰难梭菌感染的诊断。     

金双歧辅助治疗新生儿高胆红素血症疗效的Meta分析

目的对金双歧治疗新生儿高胆红素血症(NHBE)的辅助作用进行系统评价,为临床实践提供依据。方法计算机联机检索中国知网、维普、万方数据库(各数据库检索时间为创建至2017年3月)中关于金双歧辅助治疗NHBE的随机对照试验(RCT),用RevMan 5.3软件对数据进行Meta分析。结果共纳入6篇RCT,包括494例患儿。Meta分析结果显示:金双歧辅助治疗NHBE后胆红素值低于对照组,差异有统计学意义[MD=-18.72,95%CI(-20.47,-16.97),P0.00001];金双歧组胆红素消退至正常值需要的时间小于对照组,差异有统计学意义[MD=-1.41,95%CI(-1.61,-1.21),P0.00001]。结论 Meta分析结果支持金双歧辅助治疗NHBE,建议开展更加科学设计,更加严谨执行的多中心大样本临床试验。基于现有临床证据,金双歧辅助治疗NHBE有效,但本结论尚需要进行高质量临床RCT研究予以证实。     

酪酸梭菌辅助根除幽门螺杆菌感染的Meta分析

目的系统评价酪酸梭菌辅助根除幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,H.pylori)感染的疗效和安全性。方法计算机检索PubMed、CENTRAL(2016年7期)、CBM、CNKI、万方数据库、维普数据库,同时追溯纳入文献和相关综述的参考文献,收集关于酪酸梭菌辅助根除H.pylori感染的随机对照试验(RCT),检索时间均从建库至2016年7月30日。由两名评价员根据纳入排除标准筛选文献、提取资料、评价纳入研究的偏倚风险,采取RevMan 5.3进行Meta分析。结果最终纳入13个RCT,共1 372例患者(其中试验组742例,对照组630例)。Meta分析结果显示:与标准根除方案相比,酪酸梭菌辅助治疗组有利于提高H.pylori的根除率(RR=1.26,95%CI:1.18~1.34,P0.00001),并且降低总不良反应(RR=0.41,95%CI:0.32~0.52,P0.00001)、腹泻(RR=0.31,95%CI:0.16~0.58,P=0.0003)、味觉紊乱的发生率(RR=0.35,95%CI:0.17~0.73,P=0.005);然而,在腹胀、恶心的发生率上,酪酸梭菌辅助治疗组虽低于标准方案组,但差异无统计学意义。结论当前证据显示酪酸梭菌联合标准方案不仅可提高H.pylori的根除率,还能降低总不良反应、腹泻及味觉紊乱的发生。受纳入研究的质量和数量的限制,上述结论有待更多高质量的研究予以验证。