微生物群落结构和多样性研究

当前,由于基因组研究技术的发展,微生物学作为生命科学的一门经典学科面临着学科大发展的历史机遇.权威的美国<科学>杂志在2005年年底的1期杂志中预测,微生物学将是2006年有可能取得重要进展的科学领域之一.该杂志表示,随着从诸如土壤、人肠道黏膜这样的复杂样品中提取DNA方法的优化,微生物的难以置信的多样性正在逐渐被人们所认识.2006年,将有大量的有关论文发表,内容将涉及微生物群落进化和分子机制、各种有益或致病性的微生物与其宿主间的关系、微生物种间横向基因转移的细节,甚至有可能形成1个统一的微生物进化树,并对真核细胞产生的过程有更加清晰的认识[链接1].事实上,2006年新年伊始,就有一批有关论文在权威杂志发表.     

病原体毒力的进化

病原体毒力的进化是进化生物学和传染病预防控制中的重要课题。最具有进化优势的病原体应该是能够最大限度传播自身,对宿主造成的危害越小,越有利于病原体的长期传播。但根据“交易模型”,病原体在具有传播能力的同时,不可避免地造成宿主适应性的降低。由这一模型预测的病原体毒力进化,会在传播率最大和对宿主影响最小之间取得平衡,以便病原体的基本繁殖率最大化。本文介绍了近年来对这一模型的研究结果、其可能的使用意义和存在的争议,以及进一步完善模型的必要性．     

疱疹病毒科研究进展

疱疹病毒是一类大型双链DNA病毒.至今已发现9种疱疹病毒可感染人类,分别是单纯疱疹病毒1型、2型(HSV-1、2)、带状疱疹病毒(VZV)、EB病毒(EBV)、人巨细胞病毒(HCMV),以及人疱疹病毒(HHV)-6A、HHV-6B、HHV-7、卡波济肉瘤相关病毒(HHV-8)等,它们是已知感染人类的病毒种类数最多的一个病毒科.     

昆虫杆状病毒表达系统表达人载脂蛋白A-Ⅰ

载脂蛋白apoA-Ⅰ是高密度脂蛋白中最主要的蛋白,在胆固醇代谢及动脉粥样硬化等疾病的发生和控制中有重要作用。为了建立大量生产和制备该蛋白的方法,昆虫杆状病毒表达系统被用来高效表达了两种形式的人apoA-Ⅰ。不带有信号肽序列的proapoA-Ⅰ蛋白表达后主要在细胞内,但在感染的晚期也有相当量的重组蛋白进入细胞培养液中。用蛇磷脂酶A2抑制因子α亚基信号肽序列引导表达的apoA-Ⅰ蛋白在感染早期可以被分泌到培养液中。在此基础上,通过Phenyl Sepharose疏水柱层析,从感染细胞的培养液中初步分离纯化了成熟的apoA-Ⅰ蛋白。这一结果为apoA-Ⅰ的进一步研究和应用奠定了基础。     

增强蛋白与多角体蛋白共包埋的研究

颗粒体病毒的增强蛋白（enhancin)是一种能显著提高核型多角体病毒（NPV）对昆虫感染力的病毒蛋白。构建了一种不形成多角体但表达粉纹夜蛾颗粒体病毒增强蛋白的重组病毒AcBBH-TnEn,将它与野生型AcMNPV共同感染SF21细胞,经SDS－PAGE、免疫印迹分析、荧光免疫等方法检测证实,增强蛋白与多角体可在同一细胞中同时表达,而且发现所形成的病毒多角体带有增强蛋白。这表明,可以通过混合感染的方式生产带有增强蛋白的病毒多角体。     

AcMNPVie—1基因诱导的斜纹夜蛾细胞凋亡

苜蓿丫纹夜蛾核多角体病毒 (Autographacalifornicamulticapsidnucleopolyhedrovirus,AcMNPV)感染可诱导斜纹夜蛾 (Spodopteralitura)离体细胞Sl zsu 1发生典型的细胞凋亡。通过细胞松弛素 (cytochalasinD)和NH4Cl的抑制实验 ,分别排除病毒粒子结合细胞受体蛋白 ,和病毒在核内体运输过程启动细胞凋亡信号发生的可能性。RT PCR实验证实 ,病毒基因组进入了细胞核 ,极早期基因ie 1开始了转录 ;而DNA聚合酶抑制剂 (芽栖菌素 )的存在对病毒诱导的细胞凋亡程度与进程均没有明显的影响。这说明细胞凋亡的信号是先于病毒晚期复制事件启动的。单独转染AcMNPV极早期基因ie 1可诱导斜纹夜蛾离体细胞系Sl zsu 1细胞发生部分凋亡 ,转染 2 4h后出现凋亡小体 ,4 8h达到高峰。提取转染细胞的总DNA电泳 ,可检测到典型的DNA梯形条带 (DNAladder)。另外 ,AcMNPV的ie 1基因温度敏感突变株tsB82 1在非受纳温度感染细胞时 ,细胞不发生凋亡。这些结果暗示 ,在AcMNPV感染诱导的Sl zsu 1细胞凋亡中 ,ie 1基因是一个凋亡信号的直接或间接诱导因子。     

一株减毒百日咳鲍特菌的构建及生物学特性分析

百日咳是传染性强、感染率高的急性呼吸道传染病,主要感染婴幼儿,是婴儿死亡的主要原因之一。百日咳鲍特菌（Bordetella pertussis）是引起百日咳的最主要病原菌。近年来世界各地多次出现百日咳暴发,迫切需研制更加有效的新型百日咳疫苗。本研究构建了一株减毒百日咳活疫苗BPTM1,利用同源重组方法敲除编码百日咳鲍特菌主要毒力因子百日咳毒素（pertussis toxin,PTX）和皮肤坏死毒素（dermonecrotic toxin,DNT）的基因,并用大肠埃希菌的同源基因置换了负责气管细胞毒素（tracheal cytotoxin,TCT）转运的基因ampG。通过聚合酶链反应验证了毒素及相关基因的敲除和置换,蛋白免疫印迹法检测表明PTX的S1亚基未表达。体外生长曲线和体内定植曲线均表明,相比于野生型百日咳鲍特菌BPMM,减毒BPTM1的生长和定植能力未受影响,其所致肺部病理效应减轻,而所诱导的百日咳鲍特菌特异性IgG、IgG1、IgG2a抗体保持高水平。本研究表明,减毒百日咳鲍特菌BPTM1有可能成为百日咳疫苗的候选疫苗。     

马赛病毒上海分离株的分离和全基因组分析

马赛病毒是一种感染棘阿米巴的大型双链DNA病毒,在世界各地都有这类病毒的分离报道。本研究从上海地区环境土壤样品中分离了一株马赛病毒。该病毒可以高效地感染棘阿米巴,病毒颗粒呈典型的二十面体结构,直径大约在0.25μm,基因组为368kb。病毒基因组DNA序列分析结果表明,该病毒属马赛病毒科的A系马赛病毒,与欧洲、澳大利亚等地报道的病毒株相似度极高。通过与分离自全球不同地区的另外四株马赛病毒比较发现大部分病毒基因都处于负选择,说明马赛病毒的核心基因非常保守并且足以支持病毒在不同地区的适应性。     

棉铃虫单粒包埋核型多角体病毒在细胞系中持续感染的建立和特性栽

棉铃虫单粒包埋核型多角体病毒(Helicoverpa armigera single nucleocapsid nucleopolyhedrovirus,HaSNPV)能够在棉铃虫蛹卵巢细胞素SFE-HA-8212中有效复制,引起细胞解体死亡.通过培养HaSNPV感染后残存的细胞,建立了一株持续感染的细胞.该细胞在传代培养的6个月时间内(约25次传代),持续地释放有感染力的病毒粒子,培养液中病毒的效价多在104 TCID50/ml上下,同时有一小部分细胞(1%左右)中形成多角体,释放病毒的细胞占总细胞数的1.0%～3.8%.持续感染细胞的生长特性与原细胞系相比有一定的变化,对HaSNPV感染的敏感性有所降低.另一方面,持续感染细胞所释放的病毒对SFE-HA-8212及棉铃虫幼虫的感染力也有所降低.讨论了持续感染的可能机制.     

棉铃虫单粒包埋型核型多角体病毒复制的研究：Ⅰ.细胞病理学和病毒…

本文报道了棉铃虫单粒包埋型核型多角体病毒在棉铃虫及棉铃虫蛹卵巢细胞系ＳＦＥ－ＨＡ－８２１２中的复制。ＨａＳＮＰＶ的复制和其他的核型多角体病毒大体相符,复制过程也可分为形成出芽型病毒与形成包埋型病毒这两个时相。研究了影响病毒在细胞中复制的诸因素,包括毒感染复数、细胞生长阶段等。在适宜的条件下平均每细胞可生产出芽型病毒１４ＰＦＵ,多角体２４个,生成的病毒具有感染力。这些表明ＳＦＥ－ＨＡ－８２１２细胞可