2019新型冠状病毒S蛋白可能存在Furin蛋白酶切位点

2019年12月,中国武汉报道了2019新型冠状病毒(2019 novel Coronavirus,2019-nCoV)引起的肺炎。基于基因组信息,我们前期研究结果显示2019-nCoV与SARS冠状病毒虽然同属于Beta冠状病毒B亚群(BB冠状病毒),但两种病毒差异较大,这一结果与两者临床症状差异一致。前期研究还发现了BB冠状病毒存在大量的可变翻译,并从分子水平揭示了BB冠状病毒变异快、多样性高的特点。本研究在国际上首次报道Beta冠状病毒S蛋白上的一个重要突变,这个突变使2019-nCoV具有了一个可供Furin蛋白酶切的位点,是大部分Beta冠状病毒(特别是SARS和SARS样(SARS-like)冠状病毒)所不具有的。我们的一个结论是这个突变有可能增强了2019-nCoV侵染细胞的效率,进而使其传播力显著大于SARS冠状病毒。由于这个突变,2019-nCoV的感染机制也会不同于SARS等大部分Beta冠状病毒,而与鼠肝炎冠状病毒、HIV、埃博拉病毒和一些禽流感病毒的感染机制更相似。我们意外发现一些禽流感病毒也可以通过突变获得Furin蛋白酶切位点,这说明自然突变可以引入Furin酶切位点。除此之外,在2019-nCoV的S蛋白中插入的"CGGCGG"序列编码两个精氨酸,然而"CGG"对于宿主(人)来说是蛋白质翻译的稀有密码子。我们的另一个结论是引入Furin蛋白酶切位点的插入突变中包含的"CGGCGG"是传播到人之前形成的;2019-nCoV的中间宿主应该是密码子"CGG"相对使用频率更高的哺乳动物。使用我们提供的密码子"CGG"相对频率表结合2019-nCoV检测阳性的动物样品信息可以准确地确定2019-nCoV的中间宿主。对这个重要突变的后续研究将为揭示2019-nCoV传播力强的原因,以及为药物、抗体和疫苗的开发等工作奠定基础。     

2019新型冠状病毒基因组的生物信息学分析

2019年12月,中国武汉报道了冠状病毒引起的肺炎,其临床症状与2003年爆发的严重急性呼吸综合征(Severe Acute Respiratory Syndrome, SARS)不同,因此推断该病毒可能是冠状病毒的一个新变种。不同于简单使用全基因组序列的其它研究,我们于2018年在国际上首次提出分子功能与进化分析相结合的研究思想,并应用于Beta冠状病毒B亚群(BB冠状病毒)基因组的研究。在这一思想指导下,本研究使用BB冠状病毒基因组中的一个互补回文序列(命名为Nankai complemented palindrome)与其所在的编码区(命名为Nankai CDS)对新发布的2019新型冠状病毒基因组(GenBank:MN908947)进行分析以期准确溯源,并对BB冠状病毒的跨物种传播和宿主适应性进行初步研究。溯源分析的结果支持2019新型冠状病毒源自蝙蝠,但与SARS冠状病毒差异巨大,这一结果与两者临床症状差异一致。本研究的最重要发现是BB冠状病毒存在大量的可变翻译,从分子水平揭示了BB冠状病毒变异快、多样性高的特点。从BB冠状病毒可变翻译中获取的信息可应用于(但不限于)其快速检测、基因分型、疫苗开发以及药物设计。另外,我们推断BB冠状病毒可能通过可变翻译以适应不同宿主。基于大量基因组数据的实证分析,本研究在国际上首次从分子水平尝试解释了BB冠状病毒变异快、宿主多且具有较强的宿主适应性的原因。     

真核生物mRNA 3'非翻译区的功能

真核牛物mRNA的3'非翻译区的功能复杂多样,不仅能调控其mRNA的稳定性、控制mRNA的亚细胞定位,而且还在特定氨基酸的编码过程中起着指导作用.一些真核生物mRNA的3'非翻译区内的突变可引起疾病的发生.近几年的研究义发现,一些真核生物mRNA的3'非翻译区还具有抑制肿瘤生长的功能.     

新型冠状病毒（2019-nCoV）治疗药物体内外研究及药物研发进展

2019年12月以来,中国湖北省武汉市陆续发现了多例新型冠状病毒感染的肺炎患者,随着疫情的蔓延,中国其他地区及境外也相继发现了此类病例。2020年1月12日,世界卫生组织(WHO)将该新病毒暂定命名为2019新型冠状病毒(2019-nCoV)。2019-nCoV是继SARS冠状病毒(SARS-CoV)、MERS冠状病毒(MERS-CoV)之后发现的一种具有高传染性且可以引起重症呼吸道疾病的新型病毒,临床尚无特效治疗药物。本文结合临床治疗、体内外的研究对相关指南推荐的治疗药物及药物研发进展进行综述,旨在为2019-nCoV病毒感染的肺炎患者的临床治疗提供借鉴。     

新型冠状病毒基因组结构与蛋白功能

2019年12月以来,武汉市暴发新型冠状病毒肺炎(coronavirus disease 2019,COVID-19)疫情并迅速蔓延全国,2020年1月30日被世界卫生组织(World Health Organization,WHO)列为“国际关注的突发公共卫生事件”(public health emergency of international concern,PHEIC)。核酸序列分析证明COVID-19由新型冠状病毒(2019 novel coronavirus,2019-nCoV)引起。2019-nCoV为正链单链RNA病毒,基因组长约30 kb,两端为非编码区,中间为非结构蛋白编码区和结构蛋白编码区。非结构蛋白编码区主要包括开放读码框架(open reading frame,ORF)1a和ORF1b基因,编码16个非结构蛋白(non-structural proteins,NSP),即NSP1～16。结构蛋白编码区主要编码刺突(spike,S)蛋白、包膜(envelope,E)蛋白、膜(membrane,M)蛋白和核衣壳(nucleocapsid,N)蛋白。深入了解2019-nCoV基因组的结构和蛋白功能,将为2019-nCoV相关的病毒溯源、复制增殖、致病免疫、药物与疫苗研发以及当前疫情的防控提供有力的支撑。     

新型冠状病毒上海株(nCoV-SH01)的分离和鉴定

新型冠状病毒肺炎(coronavirus disease 2019,COVID-19)疫情对人类生命健康构成极大威胁。病毒的分离是构建新型冠状病毒(2019 novel coronavirus, 2019-nCoV)细胞感染模型和动物感染模型的基础。本研究利用冠状病毒易感的Vero E6细胞,从1例上海感染者的咽拭子中分离到一株2019-nCoV,命名为nCoV-SH01。对该毒株全基因组采用一代Sanger和二代Illumina法测序,发现该毒株与GenBank MN908947的同源性＞99.99%。免疫荧光检测显示,该毒株与COVID-19康复者的血清呈阳性反应。当nCoV-SH01感染Vero E6细胞后,导致典型的合胞体病变,细胞病变效应明显且进展迅速,提示nCoV-SH01可用于进一步建立2019-nCoV的细胞感染和动物感染模型,为开展致病性研究以及抗病毒药物和疫苗研发奠定了基础。     

4株SARS冠状病毒基因组5′端序列的分析与比较

利用5'RACE试剂盒对从中国不同地区、不同SARS患者体中分离的SARS-CoV基因组5'端序列进行RT-PCR扩增,并将扩增产物克隆至T easy vector.扩增片段的序列测定结果表明所分离的4株SARS-CoV基因组5'端非编码区的核苷酸序列和其他国家和地区报道的序列基本一致,而且所形成二级结构也完全相同,但与已知普通冠状病毒的差别较大.同时发现在依赖于RNA的RNA聚合酶起始密码子上游-197 nt处有冠状病毒典型的转录调控核心保守序列5'-CUAAAC-3'.     

新型冠状病毒亚单位疫苗研制及其高效免疫增强剂的筛选

旨为推动新型冠状病毒（2019-nCoV）亚单位疫苗的开发并探索筛选适用于该疫苗的高效免疫增强剂,本试验分别诱导表达2019-nCoV- S和2019-nCoV- N两个蛋白,经纯化后测定目的蛋白含量,并分别加入不同浓度的松花粉多糖（PPPS）（200、400、800 mg/mL）作为佐剂制备基因工程亚单位疫苗,黄芪多糖佐剂作为对照。选取100只SPF级BALB/c小鼠随机分为10组,每种亚单位疫苗使用5组,免疫疫苗后检测各组小鼠免疫指标,探讨PPPS对2019-nCoV- S和2019-nCoV- N两种亚单位疫苗的免疫增强效果。结果显示,重组表达并纯化的目的蛋白分别在55.68 kD和45.64 kD处出现单一条带,经鉴定表达正确,蛋白质量浓度分别为1.12 mg/mL和0.66 mg/mL。用制作成的含佐剂亚单位疫苗免疫小鼠后发现400 mg/mL PPPS对两种疫苗的免疫效果均有显著的提升效果,并且效果优于黄芪多糖佐剂。综上所述,两种重组蛋白均能诱导较高的抗体水平,PPPS可以作为2019-nCoV亚单位疫苗的候选佐剂。     

冠状病毒相关研究工具进展

冠状病毒宿主范围广,可跨越动物宿主屏障感染人类,甚至造成人际传播。2019年12月新型冠状病毒(2019novel coronavirus,2019-nCoV)在中国武汉引发肺炎疫情,引起全世界的关注。截至2020年2月10日,中国实验室确诊病例40 235例,死亡909例,病死率2.3%;重症6 484例,重症率16.1%;全球已有25个国家和地区有确诊病例。至此,2019-nCoV成为继出现在中国内地的严重急性呼吸综合征冠状病毒(Severe acute respiratory syndrome coronavirus,SARS-CoV)、出现在中东沙特的中东呼吸综合征冠状病毒(Middle East respiratory syndrome coronavirus,MERS-CoV)之后,第三种可引起人类致死的冠状病毒。对于2019-nCoV的来源、中间宿主、传播方式、致病机制、防控措施等一系列问题,丞待科学家去研究探索。了解新病原的研究工具,借鉴SARS-CoV和MERS-CoV的研究经验,在基因合成技术提升的背景下,仅需新病原基因组序列就可开发基础研究工具,进行减毒疫苗株、筛...     

Sabin2型脊髓灰质炎病毒适应人胚肺二倍体细胞不同代次病毒滴度与5'端非编码区变异关系

脊髓灰质炎病毒(Poliovirus)是一类无包膜单股正链RNA病毒,基因组长约7.5kb.其5'端非编码区由约742个核苷酸长,主要与病毒RNA复制、蛋白翻译起始、病毒颗粒的装配及病毒的细胞适应减毒及神经毒力密切相关[1].     

mRNA结构及其稳定性的关系

mRNA结构与mRNA稳定性关系密切,mRNA稳定性与基因表达调控之间也有着紧密的联系。现从mRNA结构中所含的5'端帽结构、3'端poly(A)尾、5'非翻译区、3'非翻译区、编码区、富AU元件等方面综述了mRNA结构与mRNA稳定性之间的关系,为深入了解基因表达调控的分子机制提供理论基础。     

新疆昆仑山黄羊岭—木孜塔格一带早二叠世的(竹蜓)

本文报道了新疆昆仑山黄羊岭—木孜塔格地区下二叠统黄羊岭群的分布、层序划分及对比;首次对黄羊岭群所含?类进行了研究和描述。共描述早三叠世?类15属26种,其中4个新种,1个新亚种,2个未定种。 黄羊岭群下亚群和华南的栖霞组大致可以对比,黄羊岭群上亚群和华南茅口组大致可以对比。黄羊岭群的早二叠世?类,属典型的特提斯海暖水?类,生物地理分区上属特提斯大区的华夏-特提斯区。     

Sabin2型脊髓灰质炎病毒适应人胚肺二倍体细胞不同代次病毒滴度与5′端非编码区变异关系

脊髓灰质炎病毒(Poliovirus)是一类无包膜单股正链RNA病毒,基因组长约7．5kb。其5′端非编码区由约742个核苷酸长,主要与病毒RNA复制、蛋白翻译起始、病毒颗粒的装配及病毒的细胞适应减毒及神经毒力密切相关。我们研究发现,脊髓灰质炎病毒(Sabin株)在人胚肺二倍体细胞(KME17)上致细胞病变较猴肾细胞慢,病毒产量亦明显低于恒河猴肾细胞培养,国内外也有类似的报道。     

关于重庆地区在治疗后的“新冠”病人粪便中发现2019新型冠状病毒核酸阳性的病例报告

2019新型冠状病毒(2019 novel coronavirus,2019-nCoV)引起的肺炎(以下简称"新冠"),已经迅速席卷全国并传播到全球20多个国家。目前确诊依据为患者呼吸道标本中2019-nCoV核酸检测结果阳性;而患者症状消失,且间隔24 h连续2次呼吸道标本2019-nCoV核酸检测阴性为出院标准。作者对近期重庆市某医院收治的27例新冠病人的呼吸道及粪便标本采用RT-PCR方法进行连续多次2019-nCoV核酸检测。结果显示,6例患者粪便标本2019-nCoV核酸检测呈阳性,其中有2例呼吸道标本2019-nCoV核酸未检出,提示标本类型影响核酸检测的阳性率。综上所述,新冠病人不同类型的标本核酸检测结果一致性有差别,还需要开展更多更深入的研究以揭示该疾病在不同进程阶段核酸检测结果的规律。     

G-四联体的生物学功能研究进展

G-四联体是一种特殊的核酸二级结构,广泛存在于人类基因组DNA以及RNA中,如DNA的端粒序列、基因的启动子序列、RNA的5'端非翻译区(5'UTR)序列等。许多研究发现,G-四联体结构在基因的稳定性、端粒合成过程、基因转录和翻译水平的表达调控、基因重组等生命过程中起着至关重要的作用。目前的研究主要涉及DNA中的G-四联体、RNA中的G-四联体以及人工设计的G-四联体寡聚核苷酸,本文将从这三个方面介绍G-四联体的生物学功能相关研究进展。     

新冠病毒变异株“奥密克戎”的研究进展

2021年11月在南非首次发现严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)Omicron变异株（B.1.1.529）,随后世卫组织将该毒株定义为第五种关注变体（VOC）。与其他四种VOC(Alpha、Beta、Gamma和Delta)相比,Omicron是突变最多的毒株,更易传播和发生免疫逃逸。如今Omicron正发展成为全球许多国家的主要毒株,给预防和控制2019年冠状病毒病（COVID-19）带来新的挑战。本文章旨在对Omicron变异株的流行病学、突变及来源、传染性、核酸和抗原检测、临床致病性、疫苗反应性等信息作一简要综述,以期为监测、预防和疫苗研发策略提供科学参考。     

云南家蚕核型多角体病毒分离株的毒力测定及系统进化分析

【目的】由家蚕核型多角体病毒(Bombyx mori nucleopolyhedrovirus, BmNPV)侵染家蚕Bombyx mori导致的核型多角体病(血液型脓病)在云南蚕区普遍发生,危害严重,给云南蚕业带来严重的经济损失。本研究旨在测定云南不同蚕区BmNPV分离株的毒力及了解BmNPV在云南的病害流行趋势,为监测和控制云南家蚕血液型脓病打下基础。【方法】通过BmNPV对家蚕5龄幼虫致死率和对家蚕BmN细胞毒力的测定评价了云南蚕区19个BmNPV分离株的致病力;对19个云南BmNPV分离株的bro-d基因进行克隆、测序及系统进化分析。【结果】BmNPV对家蚕5龄幼虫的致死率测定表明,云南不同地区BmNPV毒株对家蚕的口服感染力差异较大;细胞毒力测定结果显示不同BmNPV分离株的出芽型病毒粒子(budded virus, BV)滴度差异较大。进化分析表明,所获取来自云南的19个BmNPV分离株主要分为两个亚群,亚群I在云南省的东部、中部和西部地区均有分布,而亚群II主要集中分布于云南省北部地区。从地理分布图可以看出,亚群I所在地区多为亚热带,温度偏高;而亚群II所处的云南北部地区多为典型高原季风气候,温度相对偏低。【结论】云南蚕区存在丰富的BmNPV株系,各分离株对家蚕的毒力差异较大;云南BmNPV分离株的进化关系在一定程度上与地理气候密切相关。     

NFKBIA 3'UTR功能鉴定及相互作用蛋白的蛋白质组学筛选

[目的]鉴定NFKBIA基因3'非翻译区功能并筛选与其相互作用的蛋白质。[方法](1)PCR扩增获得luciferaseNFKBIA 3'非翻译区融合片段并克隆至p GL3-control载体中获得重组质粒p GL3-NF,转染NIH3T3细胞24h后回收细胞检测荧光素酶活性。(2)制备生物素标记的NFKBIA 3'非翻译区RNA探针,通过链亲和素-生物素RNA-pull down获得与其相互结合的蛋白质并进行质谱鉴定。[结果](1)NFKBIA 3'非翻译区能显著性降低与其相连的荧光素酶基因的表达(p0.001)。(2)质谱鉴定得到Myosin9等24种与NFKBIA 3'非翻译区相互作用的蛋白质。[结论]NFKBIA基因3'非翻译区对与其相连的基因的表达起负调控作用。与NFKBIA基因3'非翻译区相互结合的24种蛋白质之间存在直接或间接的相互作用。     

瘤背石磺Os-NMHC的克隆、表达分析以及NMHC进化节点探讨

本研究以石磺科贝类转录组数据库为基础,克隆出一条Ⅱ型非肌肉型肌球蛋白重链(NMHCⅡ)基因的全长c DNA,将其命名为Os-NMHC。该序列全长为6 057 bp,包括5 733 bp的开放阅读框,236 bp的5'端非翻译区,88 bp的3'端非翻译区,共编码1 910个氨基酸。预测蛋白质等电点为5.26,相对分子质量为220.46 k D。通过Phyre2程序和Pymol软件构建蛋白质三级结构图,预测蛋白质二级结构以α螺旋和β折叠为主;通过Clustalx和dna MAN软件进行氨基酸序列比对,发现其与爪蟾NMHCⅡA序列一致度为60.37%,其与爪蟾NMHCⅡB序列相似度为61.47%;通过Bayes软件构建系统进化树,发现其与加州海兔亲缘关系最近。通过q RT-PCR技术检测,发现该基因在四种石磺的背部、腹部、腹足部、肺囊、心脏、神经节中均有不同程度的表达。种间表达水平与进化趋势相一致,依次为:瘤背石磺≥平疣桑椹石磺里氏拟石磺紫色疣石磺。     

基于模板切换的mRNA5'末端全长扩增方法

本文介绍一种称为CapFinder的技术,可用于克隆基因mRNA序列的5'末端非翻译区全长。该技术是利用某些反转录酶在反转录达到mRNA的5'末端帽结构时表现出很高的加尾活性(主要添加dC)这一特点,在反转录体系中加入一种带GGG的寡核苷酸序列,当反转录反应到达mRNA模板的5'末端帽结构时,切换到以该寡核酸为模板继续进行反转录反应,即可合成完整的cDNA一链,且在其3'末端还带有一段额外的寡核苷酸序列。用GGG寡核苷酸序列为上游引物和基因特异性的下游引物进行PCR即可扩增得到mRNA5'末端非翻译区的全长。利用该技术克隆了棉铃虫幼虫中肠Bt毒素受体E-钙粘素基因的5'末端非翻译区序列。