基于Web服务的流感病毒基因组自动化翻译注释系统

随着流感病毒基因组测序数据的急剧增加,深入挖掘流感病毒基因组大数据蕴含的生物学信息成为研究热点。基于中国流感病毒流行特征数据,建设一个集自动化、一体化和信息化的序列库系统,对于实现流感病毒基因组批量快速翻译、注释、存储、查询、分析具有重要的应用价值。本课题组通过集成一系列软件和工具包,并结合自主研发的其他功能,在底层维护的2个关键的参考数据集基础上另外追加了翻译注释信息最佳匹配的精细化筛选规则,构建具有流感病毒基因组信息存储、自动化翻译、蛋白序列精准注释、同源序列比对和进化树分析等功能的自动化系统。结果显示,通过Web端输入fasta格式的流感病毒基因序列,本系统可针对参考序列片段数据集(blastdb.fasta)进行Blast同源性检索,可以鉴定流感病毒的型别(A、B或C)、亚型和基因片段(1~8片段);在此基础上,通过查询数据库底层用于翻译、注释的基因片段参考数据集,可以获得一组肽段数据集,然后通过循环调用ProSplign软件对其进行预测。结合精细化的筛选准入规则,选出与输入序列匹配最好的翻译后产物,作为该输入序列的预测蛋白,输出为gbk,asn和fasta等通用格式的文件,给出序列长度、是否全长、病毒型别、亚型、片段等信息。基于以上工作,另外自主研发了系统其他的附加功能如进化树分析展示、基因组数据存储等功能,构建成基于Web服务的流感病毒基因组自动化翻译注释系统。本研究提示,系统高度集成系列软件以及自有的注释翻译数据库文件,实现从序列存储、翻译、注释到序列分析和展示的功能,可全面满足我国高通量基因检测数据共享化、本土化、一体化、自动化的需求。     

FMDV vp1基因在烟草中表达及转基因烟草的免疫效果

通过三亲杂交法,构建克隆有阿克苏(Akesu/58)O型口蹄疫病毒vp1基因的双元表达载体pBin FMDV VP1.采用农杆菌介导法转化NC89烟草叶盘,经卡那霉素筛选,共获得49株抗性植株.对抗性植株总DNA进行目的基因的PCR检测,有40株阳性植株.对阳性植株总RNA进行目的基因的RT-PCR检测,有21株阳性植株.将7株ELISA和Western-blot检测阳性植株叶片提取物分别与弗氏佐剂乳化,在0、15、30和45d腹膜腔接种Balb/C小白鼠,于第4次免疫后第9d进行血清抗体检测;第12d用10 4SM\-\{50\}LD的同源强毒进行攻击;攻毒后24h采血,通过乳鼠病毒血症试验判定攻击Balb/C小白鼠的发病和保护情况.结果表明双元表达载体pBin FMDV VP1构建正确;vp1基因转入NC89烟草并获得表达;7组中有2组Balb/C小白鼠血清抗体呈阳性,攻毒保护率分别为100%和63%.证明2株转基因烟草表达的VP1蛋白具有较好的免疫原性,所免疫的2组Balb/C小白鼠对同源强毒攻击有一定的抵抗能力.     

FMDV vp1基因在豆科牧草百脉根中的转化与表达

通过根癌农杆菌介导法,将FMDV阿克苏(Akesu/O/58)株结构基因vp1转化豆科牧草百脉根子叶和子叶柄,其愈伤、芽和生根等过程经50 mg/L Kan筛选后,获得Kan抗性百脉根植株.对抗性植株进行vp1基因的PCR、RT-PCR检测和VP1蛋白的Western-blotting杂交.结果表明vp1基因转入百脉根中,检测有转录活性;目的蛋白获得了正确表达;扩繁和移栽后获得了批量转基因百脉根,为下一阶段的动物试验提供了实验材料.     

含金地质体表生带中主要微生物类群的研究

通过对16个含金矿区主要微生物类群的分布、生态结构的研究,发现不同类型的金矿具有不同的微生物类群.金矿矿石与金矿酸水中的自养硫细菌和异养菌分布具有明显差异,酸性水中含自养硫细菌较多,含异养菌极少;金矿氧化带中的异氧菌一般多于自氧硫细菌,其优势菌以芽孢杆菌属中蜡状芽孢杆菌为主.研究结果揭示了金矿中存在的主要微生物类群,对阐明表生金的形成、成岩和蚀变作用具有一定的意义,对发掘生物湿法冶金菌种资源具有重要作用.     

密点麻蜥几种组织SDH和LDH活性对温度的适应

研究了密点麻蜥肝脏、骨骼肌、大脑组织中琥珀酸脱氢酶(SDH)、乳酸脱氢酶(LDH)活性对温度的依赖关系.结果表明:密点麻蜥3种组织中SDH在5～35℃范围内随温度的升高而升高,在35℃时达到峰值后随着温度的升高而下降,35℃可能为SDH的最适温度;3种组织的LDH活性随温度的升高而升高;大脑中的SDH和LDH活性最高.这表明SDH和LDH的活性与动物组织的能量代谢相适应.     

FMDV vp1基因在豆科牧草百脉根中的转化与表达

通过根癌农杆菌介导法,将FMDV阿克苏(Akesu/O/58)株结构基因vp1转化豆科牧草百脉根子叶和子叶柄,其愈伤、芽和生根等过程经50 mg/L Kan筛选后,获得Kan抗性百脉根植株。对抗性植株进行vp1基因的PCR、RT-PCR检测和VP1蛋白的Western-blotting杂交。结果表明:vp1基因转入百脉根中,检测有转录活性;目的蛋白获得了正确表达;扩繁和移栽后获得了批量转基因百脉根,为下一阶段的动物试验提供了实验材料。     

葡萄NCED基因家族进化及表达分析

9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶(NCED)是植物体内ABA生物合成的关键限速酶, 参与植物对干旱、外源ABA和高盐的响应过程, 降低环境胁迫对植株的危害。基于全基因组鉴定分析葡萄(Vitis vinifera) NCED基因家族成员, 探讨各成员的物种进化关系及各个基因成员在不同组织中的时空表达模式及对干旱、ABA和高盐(NaCl)胁迫的响应, 为进一步揭示该基因家族成员的生物学功能奠定基础。在葡萄基因组中共发现12个NCED基因。其推测的编码蛋白质长度在510 (VvNCED2)-625 aa (VvNCED10)之间。VvNCED蛋白的分子量最大值是70.53 kDa (VvNCED10), 最小值是57.85 kDa (VvNCED2)。在从祖先基因分化之后, 葡萄NCED基因发生了5次复制事件, 同时有2次丢失事件。NCED1/2、NCED3/4、NCED6/7和NCED9/10基因对被认为是通过片段复制产生。上述4对复制基因复制时间分布在3.08-120.0百万年前, 晚于单双子叶植物分化的时间。与对照相比, VvNCED1在ABA处理48小时后显著上调(72.1%), 而VvNCED2显著下调(84.0%)。VvNCED6只在干旱处理14、21和28天的根系中表达量高于对照, 分别为对照的2.49、1.05和1.09倍。VvNCED7只在干旱处理14天的根系中表达量高于对照, 为对照的1.07倍。在ABA处理72小时后, VvNCED3表达量较对照显著下调(59.5%), 而VvNCED4较对照显著上调(169.9%)。VvNCED3/VvNCED4分别在NaCl处理24和48小时出现显著性峰值, 较对照分别上调219.2%和114.4%。保守结构域不同组成和不同胁迫处理下差异表达模式是NCED蛋白发生功能分化的基础。推测NCED在进化过程中发生的功能分化有利于复制事件的发生。     

PXD101对口腔鳞癌HN-6细胞增殖及凋亡的初步研究

目的:本实验探讨组蛋白去乙酰化酶抑制剂PXD101对口腔鳞癌HN-6细胞的增殖、细胞凋亡及细胞周期的影响。方法:PXD101对口腔鳞癌HN-6细胞进行干预,倒置相差显微镜观察细胞形态学改变;MTT法检测PXD101对HN-6细胞的增殖影响;Annexin-V-FITC/PI双染流式细胞仪定量检测细胞凋亡;流式细胞仪分析细胞周期。结果:PXD101可明显抑制HN-6细胞的生长(P0.05),呈时间剂量依赖性。倒置相差显微镜下观察对照组细胞贴壁,形态呈多边形,生长活跃;实验组细胞脱壁,变小,细胞核皱缩。绘制细胞生长曲线示,随着PXD101的浓度和作用时间的增加,HN-6细胞生长明显受到抑制,各实验组细胞生长抑制率与对照组比较,P0.05差别有统计学意义。1μmol/LPXD101作用24 h,48 h细胞总凋亡率分别为20.9%、38.6%,与对照组相比有统计学意义(P0.05);HN-6细胞周期阻滞于G0/G1期,与对照组相比,P0.05差别有统计学意义。结论:PXD101体外实验能显著抑制人口腔舌癌HN-6的细胞增殖,诱导细胞凋亡。     

饥饿对珠颈斑鸠组织糖元、抗氧化酶活性及血液相应指标的影响

饥饿处理珠颈斑鸠1 d、2 d和3 d,分别测定肌肉、肝脏中糖元含量和肝脏抗氧化酶活性及血清中葡萄糖和甘油三酯含量.结果 显示,饥饿处理后珠颈斑鸠体重及肝体比显著下降,肌肉、肝脏中糖元含量下降,饥饿第3 d肝脏组织超氧化物歧化酶活性下降,而丙二醛含量升高,血液中血糖和甘油三酯含量显著下降.     

基于多源异构大数据挖掘的流感病毒防控预测预警平台构建研究 *

流感传播速度快,病原变异频繁,影响范围广,对其快速反应与防范对全球来说仍然是一个严重的挑战。医疗卫生和高通量测序技术的组合产生了非常复杂可变的海量的异质异构数据集,对其实现整合挖掘分析是个重要任务。现有逐级上报方式的流感监测体系存在分析结果滞后(1~2周)的问题,与流感病毒变异和传播速度快形成尖锐矛盾。因此,实时而全面的了解其流行动态非常必要。基于以上原因,建立统一的大数据平台,整合不同来源、不同结构的监测数据和特定算法及模型,对信息加以分析利用,并对病毒的流行、发展、变异、控制和反馈进行全生命周期的监控,通过时间、地域、环境和病毒之间的关联性等综合分析,形成一个高效安全、快速稳定,且准确及时的流感地理信息图谱预测预警系统,成为提升流感中心信息管理水平的必由之路。