冠状病毒的新成员--SARS-CoV的基因组特性

2003年3月,人类发现一种新的冠状病毒SARS-CoV,这种病毒是非典型性肺炎(SARS)的病原体。SARS-CoV的基因组序列已经由包括中国科学家在内的全世界的科研人员测定完成。该文对国际报道的SARS病源的基因序列进行了收录,阐述了SARS-CoV基因组的基本特性：SARS-CoV的基因组长约28-30kb,与冠状病毒科的基因组长度相符合,其中包括11个编码序列,基因组的组织方式也与其他冠状病毒类似,从表面蛋白(S蛋白)、外膜蛋白(M蛋白)和核蛋白(N蛋白)上看,SARS病毒与其他冠状病毒的对应蛋白进化关系接近。同时发现,在某些区域,SARS病毒的基因序列与其他冠状病毒存在相当大的差异,具有自身比较保守的基因组序列结构。而且氨基酸的序列也与其他冠状病毒有很大程度的不同。基因信息的冗余分析表明,SARS-CoV具有较低的冗余度,即发生变异的可能性比较大。虽然SARS-CoV外表与冠状病毒类似,亲缘关系未超出冠状病毒科界限,但由于蛋白基因与氨基酸的序列与其他冠状病毒有本质不同,因此可能不是其他冠状病毒的变异体,而是一种与冠状病毒类似、但早已独立存在、此前未被人类所认识的新病毒。     

普通冠状病毒229E株的分子流行病学分析

目的明确哈尔滨地区普通冠状病毒229E(Human Coronavirus-229E,HCOV-229E)株的流行和变异情况及其与SARS-CoV的异同,为进一步掌握该地区常见上呼吸道病毒的流行规律及预防,乃至疫苗的制备打下基础。方法利用RT—PCR法对2003年上半年采集的部分发热病人血清及血细胞进行筛选,同时采用基因测序、序列分析等手段对扩增的HCOV-229E N gene片断进行蛋白和基因分析。结果55例标本中HCOV-229E RNA阳性病例5例,占9．09％;测序结果看出哈尔滨地区检出229E株N基因的序列与已公布的HCOV-229E Ngene(295—802)序列完全相同,所测片断为HCOV-229E N gene的部分序列。该基因与猪流行性腹泻病毒、犬冠状病毒、TGEV及猫感染性腹膜炎病毒有一定同源性;但与已公布的SARS-CoV N gene序列比较,相似性小于1％。结论(1)该地区发热病人普通冠状病毒229E株阳性率为9．09％;(2)哈尔滨地区流行的HCOVN基因无变异发生;(3)HCOV-229E与猪流行性腹泻病毒、犬冠状病毒、TGEV和猫感染性腹膜炎病毒有一定的同源性;(4)哈尔滨地区HCOV-229E N gene与SARS-CoV N gene相似性小于1％。     

SARS-Cov及其他冠状病毒基因组比较分析

摘要：对病毒种内和种间基因组的比较分析能获得很多关于病毒起源与演化的信息。对17株SARS-CoV的种内基因组变异分析发现共有137个变异位点,估算出SARS-CoV的突变率为8.04×10-3核苷酸替换/位点/年。变异位点在基因组上的分布不均匀,变异位点最多的是基因组中编码S1蛋白的区域,而在编码依赖于RNA的RNA聚合酶区域中几乎没有变异位点。核苷酸和氨基酸替换的偏性预示变异可能不仅仅是由随机漂变产生。对冠状病毒种间基因组结构比较分析发现,SARS-CoV的基因组结构与IBV很相似;而保守基因系统发育分析表明,SARS-CoV属于冠状病毒的一个新分支,并且与血清型第二组冠状病毒进化关系较近。对其他某些分子特征的分析发现,在不同的方面SARS-CoV和不同组冠状病毒有不同的相似点。进一步对基因组非保守开放阅读框(ORF)的基序(motif)和跨膜区分析发现,各组冠状病毒基因组中位于基因S-E间的非保守ORF可能是同源的,但不是绝对必要的;而IBV和SARS-CoV的基因组中位于基因M-N间ORF可能不是同源的。综合分析SARS-CoV与3组血清型冠状病毒进化关系、宿主分布,以及SARS-CoV和IBV的s2m的进化关系,可以推测SARS-CoV有可能来自禽类。 Abstract:The genome comparison of inter-species and intra-species can give us much information about the origin and evolution of viruses.There are 137 mutation sites in the 17 genomes of SARS-CoV,and the mutation rate is about 8.04×10-3 substitution/site/year.The distribution of the segregating sites is not steady,the most variable region appears in S1 protein,and the nucleotide sequence of RNA-dependent RNA polymerase has very few mutation sites.The substitution bias of nucleotide acids and amino acids indicates the non-random drift products.The comparison of genome structures of SARS-CoV and other coronaviruses shows that SARS-CoV and IBV share the same genome structure.Phylogenetic analyses of conserved genes of coronaviruses indicate that SARS-CoV is a new branch of coronaviruses and appears more close to the group II coronaviruses.Interestingly,SARS-CoV shares some different features with different groups of coronaviruses.Additional analyses show that the first ORFs between S and E genes of some coronaviruses are transmembrane proteins and share the common motif,indicating the possible common ancestor.From the host distribution of different groups of coronaviruses and the phylogeny of s2m,we can deduce that avian is the probable natural host of SARS-CoV.     

SARS—CoV N蛋白与病毒mRNA相互作用的初步研究

SARS冠状病毒(SARS-CoV)是一种新型的冠状病毒,其基因组大小约为30,000 nt,为单股正链RNA。病毒基因中的1-72个核甘酸为前导序列。核衣壳(Nucleocapsid,N)蛋白是冠状病毒的主要结构蛋白,它在病毒基因转录,翻译以及病毒颗粒包装中起重要作用。在本研究中,我们通过PCR的方法从SARS-CoV cDNA中克隆N基因,将基因克隆到大肠杆菌表达载体中,经表达纯化获得大量重组蛋白,通过亲和层析和凝胶过滤层析获得高纯度的N蛋白。同时构建前导RNA的转录模板,经体外转录得到地高辛标记的RNA。使用Northwestern分析技术,我们证实纯化的N蛋白在体外可以与RNA发生特异性的结合。N蛋白与病毒RNA的结合特性及其在病毒生活周期中的所起作用的初步研究,为下一步设计出有效的阻断病毒周期从而达到抗病毒目的的药物或疫苗奠定了基础。     

针对leader序列的siRNA能够有效抑制SARS冠状病毒多个mRNA的表达

小干扰RNAs(siRNAs)能够有效降解具有互补序列的RNA.在SARS-CoV的基因组RNA和所有亚基因组RNA的5′端均有一段共同的leader序列,而且该leader序列在不同的病毒分离物中高度保守,因此leader序列可作为一个用于抑制SARS-CoV复制的有效靶点.研究表明,针对leader序列化学合成的siRNA和DNA载体表达的shRNA都可以有效抑制SARS-CoV mRNA的表达.Leader序列特异的siRNA或shRNA不仅可以有效抑制leader与报告基因EGFP融合基因的表达,而且还可以有效抑制leader与刺突蛋白(spikeprotein)、膜蛋白(membrane protein)和核衣壳蛋白(nucleocapsid protein)基因的融合转录产物的表达.结果表明,针对leader序列的RNA干扰可以发展成为一种抗SARS-CoV治疗的有效策略.     

SARS-CoV N蛋白与病毒mRNA相互作用的初步研究

SARS冠状病毒(SARS-CoV)是一种新型的冠状病毒,其基因组大小约为30,000 nt,为单股正链RNA.病毒基因中的1-72个核甘酸为前导序列.核衣壳(Nucleocapsid,N)蛋白是冠状病毒的主要结构蛋白,它在病毒基因转录,翻译以及病毒颗粒包装中起重要作用.在本研究中,我们通过PCR的方法从SARS-CoV cDNA中克隆N基因,将基因克隆到大肠杆菌表达载体中,经表达纯化获得大量重组蛋白,通过亲和层析和凝胶过滤层析获得高纯度的N蛋白.同时构建前导RNA的转录模板,经体外转录得到地高辛标记的RNA.使用Northwestern分析技术,我们证实纯化的N蛋白在体外可以与RNA发生特异性的结合.N蛋白与病毒RNA的结合特性及其在病毒生活周期中的所起作用的初步研究,为下一步设计出有效的阻断病毒周期从而达到抗病毒目的的药物或疫苗奠定了基础.     

新型冠状病毒基因组G-四链体结构的初步研究

21世纪以来,冠状病毒频频引起危害人类健康的重要传染病,其中包括2003年严重急性呼吸综合征冠状病毒(SARS-CoV)、2012年中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)和新型冠状病毒(SARS-CoV-2),目前对这些病毒引发的疾病并无特效的治疗药物。G-四链体(G-quadruplex,G4)是在DNA或RNA的鸟嘌呤富集区形成的非典型二级结构,可存在于人类和病毒基因组中,G-四链体的不同位置对病毒复制和感染等过程发挥重要调控作用。本研究针对七种与人类疾病相关的冠状病毒以及与SARS-CoV-2同源性较高的三种蝙蝠相关病毒,通过全基因组序列分析潜在四链体形成序列(Potential quadruplex-forming sequences,PQS),结果发现,十种病毒中均存在一定数量的PQS基序,同时对SARS-CoV-2 G-四链体存在位置及形成潜力进行评估,并分析了不同变异株间G-四链体基序的保守性。本研究对SARS-CoV-2基因组中G-四链体进行初步预测与探讨,旨在为COVID-19治疗提供一种新的药物靶点,使其更好地应用于临床研究。     

猪口蹄疫病毒与猪肠道病毒在细胞培养中的基因重组——病毒重组及一个重组株的初步鉴定

利用两株不同理化和生物学特性的不同属小RNA病毒,即口蹄疫病毒(FMDV)与猪肠道病毒(EV),建立了病毒基因重组,克隆筛选和鉴定的方法,初步证实,在实验室条件下它们可以进行基因重组,本文为研究自然界病毒变异机理,不同属病毒的基因重组提供了依据。     

禽流感病毒HA部分基因的克隆及其表达

禽流感病毒(Avian influenza virus,AIV)是正粘病毒科流感病毒属的成员.AIV核酸为单链线状分段RNA,病毒表面囊膜上镶嵌着两种重要纤突,即血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA).HA和NA与病毒的毒力、传染性密切相关.其中ha基因是最重要的免疫原性基因,它刺激机体所产生的抗体可中和病毒、抵抗感染,同时,由于AIV基因组中ha基因极易发生变异,故对ha基因的研究已成为目前研究AIV的热点.我们已成功克隆了禽流感ha基因的部分片断,并对其分子特性作了初步研究,现报告如下:     

马传贫病毒主要基因变异研究进展

马传贫病毒是反转录病毒科慢病毒属的成员之一,它在体内要通过反转录酶的作用合成DNA,整合到宿主的基因组中进行复制,由于反转录酶没有校正功能,使病毒在体内复制过程中错误拷贝RNA基因组,导致高频率的遗传变异。近年国内外学者对EIAV的研究发现变异的基因主要集中在env、gag、LTR和S2等区域,这些区域基因的变异与病毒的毒力、病毒在体内的复制水平及免疫原性密切相关。由于EIAV是慢病毒中最简单的病毒,它具有独特的发病进程和明显的病程分界,使其成为研究包括HIV内其它慢病毒基因变异与临床症状之间相互关系的理想动物模型。因此对EIAV基因变异情况的研究具有重要意义。     

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.