黑胸大蠊浓核病毒分类的相关研究

黑胸大蠊浓核病毒(pfDNV)是在我国首先发现并正式分类鉴定的蟑螂浓核病毒。该病毒属细小病毒科(Parvoviridae),浓核病毒亚科(Densovirinae)。但对该病毒的归属问题却一直没有确定,本文对此予以探讨。pfDNV的最新研究进展包括两个方面：全基因组核苷酸序列的测定,以及利用低温电镜技术和像重构方法对该病毒的三维重构(分辨率23A)。在此基础上,本文将pfDNV与其它病毒在基因组结构和三维结构方面进行了全面的对比分析,其结果并不支持目前对pfDNV的分类,因此建议对该病毒重新进行分类。     

浓核病毒分子生物学特性研究进展

浓核病毒是只感染无脊椎动物的细小病毒.该病毒颗粒直径为19～24 nm,无囊膜包裹,呈二十面体对称.病毒基因组为4～6 kb的单链线性DNA,基因组末端是与DNA复制相关的反向重复序列.浓核病毒的基因组包含编码非结构蛋白和衣壳蛋白的基因.对近年来关于浓核病毒分子生物学方面的研究取得的新进展进行了综述,介绍了浓核病毒基因组结构的分类和单双义浓核病毒的表达策略,以及浓核病毒在作为表达载体和生物防治方面的潜在应用能力.     

伊蚊浓核病毒三维结构的比较分析

细小病毒是目前已知的结构最小的病毒, 其宿主范围很广. 利用冷冻电镜和三维重构技术获得了伊蚊浓核病毒1.2 nm分辨率下的三维结构, 并利用计算机生物信息处理技术和氨基酸序列比对技术比较了该病毒和其他细小病毒的结构和序列的异同. 尽管均属于浓核病毒亚科, 但是无论从衣壳结构还是其蛋白质的氨基酸序列上, 伊蚊浓核病毒和其他昆虫的细小病毒都有很大差异. 相比之下, 伊蚊浓核病毒和人类B19细小病毒的衣壳蛋白相似性较大, 两者的结构蛋白和非结构蛋白一致性也高于伊蚊浓核病毒与其他昆虫的细小病毒的一致性. 此结果表明: 伊蚊浓核病毒和人类B19细小病毒有着密切关系, 前者可能来源于B19病毒的较近期变种.     

含荧光素酶基因的黑胸大蠊浓核病毒重组质粒的构建与表达

黑胸大蠊(Periplaneta fuliginosa)是我国分布最广的蟑螂种类.黑胸大蠊浓核病毒(Periplaneta fuliginosa densovirus, PfDNV)是我室1991年在国内首次报道并在国内外第一个分类鉴定的蟑螂细小病毒[1].我们构建了PfDNV全基因组克隆和酶切亚克隆重组质粒,测定并分析了病毒基因组全序列与结构.序列分析表明该病毒基因组具有细小病毒基因组的结构特征,其末端具有反转重复序列(Invert Terminal Repeatant, ITR)和回文结构,这类病毒基因组两端的特殊结构可能是与病毒复制,整合,拯救,包装有关的必需顺式元件[2～5].为了进一步研究黑胸大蠊浓核病毒基因复制及表达机理,尤其是其末端结构在病毒基因复制中的作用,我们将荧光素酶基因插入了PfDNV基因组保留了两个完整的末端结构而其它部分缺失的重组质粒中.将这种重组质粒转染虫体后,在虫体中检测到了荧光素酶的表达,说明在缺失基因组中间部分时,插入的外源基因依然可以复制、表达.本结果证实了PfDNV基因组的末端结构是PfDNV复制的必需结构.这一实验为将外源基因引入病毒基因组,构建基因工程杀虫剂提供了有效的技术途径.现将结果报告如下.     

蟑螂浓核病毒(pfDNV)非结构基因启动子的活性研究

为了研究蟑螂 Periplaneta fuliginosa 浓核病毒(pfDNV)非结构基因转录调控的机制,用 PCR 的方法从蟑螂浓核病毒基因组 DNA 中扩增了非结构蛋白基因 ns3 翻译起始密码子上游 325 bp 的启动子序列;并进一步以其作为模板,利用聚合酶链式反应技术,得到 6 个不同长度的启动子片段和两个定点突变体片段,构建由其驱动的萤火虫荧光素酶基因报告质粒,在 脂质体介导下转染多种昆虫细胞,体外分析了该启动子的活性。结果表明：该 325 bp DNA 片段在 Sf9,S2,Tn368 及 Ld652 细胞中均具有较高的启动子活性;其转录起始基序 CAGT 对维持该启动子的基本转录活性而言是必需的,而 TATA 盒对此则是非必需的,但它的存在可显著提高启动子的转录活性。同时,我们还发现,病毒非结构蛋白 NS1 对该启动子具有反式激活作用,并且这种激活作用的大小取决于 NS1 蛋白在细胞中的浓度。     

家蚕浓核病毒DNV-3（中国株）的VD2基因组序列分析

浓核病毒BmDNV-3(中国株)基因组中含有两种不同的单链线形DNA分子(VD1,VD2)。该病毒的VD2被分离、纯化、克隆到pUC119载体上,并完成了VD2全基因组序列的测定。序列分析显示:VD2全基因组长为6022个核苷酸,末端拥有524个核苷酸反向重复序列(ITRs)。VD2基因组正链含有2个大的开放阅读框,负链含有1个小的开放阅读框。计算机分析推测该基因组正链上开放阅读框(ORF1)及负链上开放阅读框(ORF3)主要编码病毒的非结构蛋白,而正链上开放阅读框(ORF2)主要编码病毒的结构蛋白。比较BmDNV-3 VD2和BmDNV-2(Yamanashiisolate)VD2基因组全序列,两者同源性达97.7%,并且有132个碱基的替代1、1个碱基的删除和2个碱基插入。研究结果显示BmDNV-3 VD2和BmDNV-2 VD2有很近的亲缘关系,但也发生一定的变异,这为更好地理解浓核病毒种类的多样性,也为研究家蚕浓核病毒进化提供了有益的线索。     

《生命科学研究》2016年封面插图说明

<正>2016年《生命科学研究》封面左上角的插图是科学家们首次揭示的双链RNA病毒(dsRNA病毒)的内部基因组及其聚合酶的结构图。dsRNA病毒的内部三维结构是由湖南师范大学物理与信息科学学院、量子效应及其应用协同创新中心刘红荣教授与清华大学生命科学学院程凌鹏副研究员于2015年合作完成,该研究运用冷冻电镜技术和对称失配三维重构方法首次精确解析了一种源自昆虫的dsRNA病毒的内部基因组及其RNA聚合酶的三维结构,研究结果指出,ds RNA病毒的基因组是由许多不连续     

狂犬病毒与狂犬病

从病毒的分类地位、病毒的生物学特性、病毒粒子的形态结构、病毒基因组结构与功能、病毒感染与复制、病毒致病机制及病毒引起的疾病诸方面对狂犬病毒的研究进展作了综合评述,并对该领域的研究热点和方向作了探讨.     

家蚕浓核病毒 (中国镇江株)在不同感受性宿主体内的复制

家蚕浓核病毒中国镇江株是一株双生浓核病毒(bidensovirus)。其宿主感染后的病症与典型的家蚕浓核病毒(BmDNV-1伊那株)表现相似,病蚕软化,中肠的圆筒型细胞呈浓核症。该病毒的最大特点是基因组中含有二套DNA分子(VD1,VD2),这两种核酸分子以单链( VD1,-VD1, VD2,-VD2)线型方式被分开包装在各自的衣壳蛋白中,成为四种病毒体,而且它自身编码DNA聚合酶。有部分蚕品种对该病毒表现完全抗性,即不发病。分别对敏感性家蚕品种(华八35)和抗性家蚕品种(秋丰d)的幼虫进行经口接种病毒。在接种后,从2h到96h分9个时间点,对中肠组织进行取样。以家蚕细胞质肌动蛋白A3(actinA3)基因作为参比基因,用来标定取样组织细胞数。针对VD1和VD2分别设计特异引物,用荧光定量PCR的方法分别检测各个时间点的样品中的病毒基因组VD1和VD2拷贝数。结果表明:无论是在感性还是在抗性宿主体内,家蚕浓核病毒中国株的基因组VD1和VD2在各时间点拷贝数相近,表现出VD1和VD2是同步复制的;病毒侵入两种宿主中肠的初始量(接种后2h)基本相等,每个细胞约为6~10拷贝数。在敏感性宿主体内病毒感染过程表现为潜伏期,指数增长期,平台期。从接种后2h到12h为病毒潜伏期;12h到36h为指数增长期,倍增时间为1·71h,大约扩增15次;36h到96h为平台期,进入平台期病毒的拷贝数达到20万个。在抗性宿主体内病毒处于一种极低水平的增殖,从添毒后2h的6~10拷贝数到96h的150~200拷贝数,病毒复制倍增时间分别为3h和12h,大约扩增5次。推测家蚕对浓核病毒中国株的抗病性,只是一种慢性的带毒不发病的表现。     

呼肠孤病毒内源性转录的结构基础

呼肠孤病毒为自然界特有的分段dsRNA基因组,其宿主范围十分广泛,包括哺乳动物、无脊椎动物、植物、真菌与细菌.随着结构生物学与信息处理等新技术的运用与发展,近年来,在呼肠孤病毒结构研究方面已取得突破性成果.特别是运用X射线晶体衍射及低温电镜与三维重构术对呼肠孤病毒核心蛋白与完整颗粒结构高分辨率的解析,不仅揭示了呼肠孤病毒核衣壳蛋白所具有的转录酶活性,同时阐明了内源性RNA转录与调节的结构基础.     

Recent advances in the study of Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus replication and pathogenesis

It has now been over twenty years since a novel herpesviral genome was identified in Kaposi's sarcoma biopsies. Since then, the cumulative research effort by molecular biologists, virologists, clinicians, and epidemiologists alike has led to the extensive characterization of this tumor virus, Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus(KSHV; also known as human herpesvirus 8(HHV-8)), and its associated diseases. Here we review the current knowledge of KSHV biology and pathogenesis, with a particular emphasis on new and exciting advances in the field of epigenetics. We also discuss the development and practicality of various cell culture and animal model systems to study KSHV replication and pathogenesis.     

The structure, reproduction and taxonomy of Vidalia and Osmundaria (Rhodophyta, Rhodomelaceae)

Comprises species occurring mostly in subtidal habitats in tropical, subtropical and warm-temperate areas of the world. An analysis of the type species, V. spiralis (Sonder) Lamouroux ex J. Agardh, a species from Australia, establishes basic characters for distinguishing species in the genus. These characters are (1) branching patterns of thalli, (2) flat blades that may be spiralled on their axis, (3) width of the blade, (4) primary or secondary derivation of sterile and fertile branchlets and (5) position of sterile and fertile branchlets on the thalli. Application of the latter two characters provides an important basic method for separation of species into three major groups. Osmundaria , a genus known only in southern Australia, was studied in relation to Vidalia , and its separation from the Vidalia assemblage is not accepted. Species of Vidalia therefore are transferred to the older genus name, Osmundaria. Two new species, Osmundaria papenfussii and Osmundaria oliveae are described from Natal. Confusion in the usage of the epithet, Vidalia fimbriala Brown ex Turner has been clarified, and Vidalia gregaria Falkenberg, described as an epiphyte on Osmundaria pro/ifera Lamouroux, is revealed to be young branches of the host, Osmundaria prolifera.     

New or rare chromosome counts in Artemisia L. (Asteraceae, Anthemideae) and related genera from Kazakhstan

Fifteen chromosome counts of six Artemisia taxa and one species of each of the genera Brachanthemum, Hippolytia, Kaschgaria, Lepidolopsis and Turaniphytum are reported from Kazakhstan. Three of them are new reports, two are not consistent with previous counts and the remainder are confirmations of very scarce (one to four) earlier records. All the populations studied have the same basic chromosome number, x = 9, with ploidy levels ranging from 2x to 6x. Some correlations between ploidy level, morphological characters and distribution are noted.     

肝癌中HBV和HCV基因和抗原的分布及意义

采用原位分子杂交方法检测HCV RNA及HBV X基因;采用免疫组织化学方法研究HCV核心抗原,非结构区C33c抗原及HBxAg在肝细胞肝癌中的定位及分布.结果表明(1)HCV RNA、HBV X基因在肝细胞肝癌组织检出率分别为40%(55/136)和82%(112/136).HCV RNA定位于癌细胞的胞浆内,阳性细胞呈散在、灶状及弥漫分布三种形式;HBV X基因在肝癌细胞中的分布呈胞浆型、核型及核浆型,阳性细胞也呈上述三种分布形式;(2)HCV C33c抗原、核心抗原在肝细胞肝癌中的阳性率为81%(133/164)及86%(141/164).C33c抗原定位于癌细胞及肝细胞的胞浆内;核心抗原既定位于癌细胞核中,又可定位于胞浆中.C33c抗原阳性细胞以灶状分布为主;而核心抗原阳性细     

Selection with two alleles and complete dominance

For a plant selection model with frequency-independent viabilities, fertilities and selfing rates, it is shown that apart from global fixation, for certain parameter combinations a protected polymorphism and facultative fixation (either allele may become fixed according to initial frequencies) may both occur. Facultative fixation requires different selling rates for the dominant and recessive type. Protection of the polymorphism requires resource allocation for male and female function. In this connection the problem of purely genetically caused population extinction is discussed.
For general frequency dependence and regular segregation, the chances for establishment of a completely recessive gene are compared to those of a completely dominant gene. It is proven that the process of establishment of the recessive gene, despite a fitness advantage, may be considerably endangered by drift effects if random mating prevails. The recessive gene may reach the same effectivity in establishment as a dominant gene, only if the recessive homozygote mates exclusively with its own type during the period of establishment.