病毒相关环状DNA研究进展

环状DNA作为生命遗传物质存在形式之一,在多种生命活动中发挥重要作用。部分病毒基因组DNA以环状形式存在,不仅可以作为承载遗传信息的病毒基因组通过滚环复制的方式进行复制,也可以作为附加体建立持久感染或者潜伏感染,还可以帮助逆转录病毒整合到染色体形成前病毒逃避细胞沉默机制。无论是人-病毒杂交形成的染色体外环状DNA,还是转座整合形成的转座子,都能通过特定癌基因产生高拷贝转录本,影响宿主的生物学功能。随着研究的不断深入,环状DNA更多的功能和生物学特性被挖掘,有助于乙肝病毒清除策略制定、逆转录病毒相关疫苗研制、或抑制肿瘤形成新靶点确定等多种医学问题的解决。     

应用RNAi文库筛选HBV复制相关基因

深入研究HBV复制机理,筛选参与HBV复制的基因,可能为开发抗乙肝病毒新药提供新 的靶点．本文拟建立一种筛选HBV复制相关基因的方法: RNAi文库感染HepG2.2.15细胞后,利用免疫磁珠收集HBsAg表达降低的细胞,提取DNA,PCR扩增siRNA编码序列,将PCR产物克隆入T-easy载体,随机挑选克隆测序,发现DDB1基因可能参与HBV复制．本试验建立了一种筛选HBV复制相关基因的方法,为大规模全基因组筛选参与HBV复制的基因奠定了基础．     

植物线粒体DNA质粒研究进展

本文列出了已发现的高等植物中的线粒体DNA质粒,按分子形状分为线粒体环状DNA质粒和线粒体线状DNA质粒,环状线粒体DNA质粒的特征是分子较小, 序列中有正向/反向重复序列,ORF一般较小。线状线粒体DNA质粒的特征是分子较大,末端有重复序列,5'端与蛋白质共价结合,有较长的ORF。还分别介绍了它们的复制机制、转录和起源。质粒间及质粒与核基因组、线粒体基因组、叶绿体基因组的同源性也作了介绍。最后,综述了植物线粒体DNA质粒与植物的细胞质雄性不育（CMS）之间的关系。     

重组工程系统研究进展

大肠杆菌的同源重组依靠内源性的RecA蛋白。RecBCD降解双链线性DNA分子,因此必须构建环状质粒打靶载体才能完成体内重组,操作过程繁琐,所需同源臂长。最近建立起的依赖于Rac噬菌体的ET重组系统和基于入噬菌体的Red重组系统,可有效利用线性DNA片段作为打靶分子,对大肠杆菌染色体DNA和BAC、PAC载体中包含的真核细胞基因组DNA进行基因敲除、敲入、替换、单碱基突变及体内基因克隆等修饰。这2种系统重组效率高,用PCR方法便可合成双链线性DNA打靶分子,不需要限制酶和连接酶,操作过程简单、精确、快速、经济,大大缩短了构建打靶载体的时间,成为功能基因组研究的有力工具。     

DNA错配修复与癌症的发生及治疗

DNA错配修复是细胞复制后的一种修复机制,具有维持DNA复制保真度,控制基因变异的作用。DNA错配修复缺陷使整个基因组不稳定,最终会导致肿瘤和癌症的发生。DNA错配修复系统不仅通过矫正在DNA重组和复制过程中产生的碱基错配而保持基因组的稳定,而且通过诱导DNA损伤细胞的凋亡而消除由突变细胞生长形成的癌变。错配修复缺陷细胞的抗药性也引起了癌症化疗研究方面的关注。大多数情况下,错配修复健全型细胞对肿瘤化疗药物敏感,而错配修复缺陷细胞却有较高的抗性。DNA错配修复系统通过修复和诱导细胞凋亡维护基因组稳定的功能,显示了错配修复途径在癌症生物学和分子医学中的重要性。     

序言

<正>基因组不稳定是人体衰老、细胞癌变及其他一些疾病发生的根本原因之一。DNA代谢异常和DNA损伤应答缺陷是导致基因组不稳定的两个主要原因。DNA代谢包括DNA复制、重组和修复,它们是细胞最基本的生命活动。同时,通过亿万年的进化,细胞已进化出一套严格的DNA复制应急及损伤应答调控系统,以维持DNA序列及基因组信息的完整性。因此,阐明DNA代谢与DNA损伤应答的分子机制,不仅有重大的理论意义,也有     

HBV DNA环化结构在体外的复制表达水平优于HBV线性结构的表达质粒

为了研究乙型肝炎病毒（hepatitis B virus, HBV）DNA环化结构与HBV线性结构的表达质粒在体外复制表达水平的差异,采用3种含有HBV全长DNA的表达质粒与自连环化的HBV DNA分别转染Huh7细胞. 5 d后收集转染处理过的Huh7细胞和细胞上清,从感染细胞中抽提纯化HBV复制中间体进行Southern印迹分析,并将细胞培养上清进行ELISA分析.结果显示,HBV DNA通过环化后转染Huh7细胞,可高效地进行转录和复制表达,且优于质粒转染的效果.证明在细胞中,HBV DNA环状结构的复制表达能力优于HBV线性结构的表达质粒.     

乙型肝炎病毒多聚酶末端蛋白的结构和功能研究

乙肝病毒蛋白结构和功能是当前研究乙肝病毒的热点之一。HBV多聚酶的末端蛋白在病毒复制过程中起重要作用,主要包括前基因组RNA包装和DNA合成的蛋白引发等,并可抑制细胞对干扰素的反应。本文综述了乙肝病毒多聚酶末端蛋白的结构和功能,还比较了乙肝病毒与逆转录病毒多聚酶结构和功能的异同。     

中国番茄黄化曲叶病毒DNAβ缺失突变体与异源病毒的互作研究

与一些单组份双生病毒伴随的卫星DNAβ是辅助病毒在自然寄主上引起典型症状所必需的致病相关分子。迄今发现的所有DNAβ分子在互补链上都含有一个位置和大小保守的βC1基因。对中国番茄黄化曲叶病毒的缺失βC1基因的DNAβ突变体(DNAΔC1β)与异源病毒接种后的致病性及稳定性进行了研究。PCR和Southern杂交证实该突变体能利用赛葵黄脉病毒、烟草曲茎病毒、中国胜红蓟黄脉病毒、假马鞭曲叶病毒等多种异源双生病毒复制并系统侵染本氏烟。接种后65 d内的PCR检测和序列分析显示,该突变体与其它辅助双生病毒接种后在寄主细胞中的复制是稳定的。     

霍乱弧菌噬菌体VP2基因组序列的测定与分析

测定并分析了霍乱弧菌噬菌体VP2基因组序列,为VP2生物学特性和功能研究提供分子遗传学基础。为此构建了VP2DNA随机文库,鸟枪法(shot-gun)测定其全基因组序列。测序结果用软件Phrad-Prap拼接成最小重叠群(contig),引物步移法测定contigs问的缝隙(gap)序列,拼接后获得VP2全基因组序列。利用生物信息学技术分析’VP2基因组,最后对VP2和相关噬菌体做DNA聚合酶(DNA pol)基因的进化树分析。结果：VP2属短尾噬菌体科,基因组全长39853bp,为环状双链DNA,G C含量为50．56％,较高于霍乱弧菌测序菌株N16961基因组G C含量;VP2的基因组有碱基使用偏性;预测和注释了45个开放读码框(ORF),分析了DNA复制基因、衣壳蛋白和DNA包装基因、侵染相关基因。DNA pol进化树比较结果,VP2与链球菌噬菌体Cp-1和芽孢杆菌噬菌体GA-1分为一群。根据对VP2基因组序列的测定和分析预测了VP2的ORF,并分析了其中的功能基因,推测VP2在进化关系上属于噬菌体phi29样噬菌体。     

Prostaglandin F(2alpha) stimulates tyrosine phosphorylation of phospholipase C-gamma1

The persistence of covalently closed circular (ccc) DNA of Hepatitis B virus (HBV) in liver cells is believed to be the major reason for relapse after completion of HBV antiviral therapy. Up to now, there is no sensitive method to quantify cccDNA in infected liver cells. We designed a set of primers to specifically amplify DNA fragments from HBV cccDNA but not from viral genomic DNA. A good linear range was obtained when 100-10(7) copies of HBV cccDNA were used as template in the quantitative real-time PCR. Not only is this method rapid, economical, highly sensitive, it can be used to monitor HBV cccDNA in infected human liver biopsies and to guide patients undergoing long-term anti-HBV therapy.     

Stable expression and integrated hepatitis B virus genome in a human hepatoma cell line

HepG2.2.15 cell is a widely used cell model for studying HBV (hepatitis B virus) in vitro. In these cells, the HBV genome is integrated in several sites of HepG2 cellular DNA. These multiple copies may have some influence on the cellular processes. We constructed a new plasmid, pSEH-Flag-HBV, and transfected it into HepG2 cells, and then screened it with hygromycin. We then used ELISA, PCR, and RT-PCR to detect the expression of HBV in these cell lines. A cell line that stably expressed hepatitis B e antigen (HBeAg) and hepatitis B surface antigen (HBsAg) was established. Using Southern blotting analysis, we found that the HBV genome was integrated as a single copy in the cellular DNA. This cell line will be a useful alternative model for HBV studies.     

A molecularly cloned hepatitis B virus produced in vitro is infectious in a chimpanzee.

The infectivity of hepatitis B virus (HBV) produced in vitro by HepG2 cells transfected with HBV DNA (HepG2T14) has been assayed in a chimpanzee. Following inoculation, the chimpanzee underwent a typical course of type B hepatitis infection, characterized by elevation of serum aminotransferases and by histological identification of hepatic damage. Hepatitis B surface antigen and core-related antigen appeared in the serum at weeks 5 and 7, respectively, after infection. HBV DNA was detected in serum samples, and replicative forms of the HBV genome were identified in liver biopsies. Subtype identification of hepatitis B surface antigen and restriction enzyme analysis of HBV DNA in both the inoculum and the serum of the infected chimpanzee confirmed that the hepatitis B infection observed in this animal was caused by viral particles produced by HepG2T14 cells. These findings indicate that, although HepG2 cells do not seem to be susceptible to infection by HBV in vitro, they can produce biologically active infectious virions after transfection with cloned HBV DNA.     

Assembly of hepatitis delta virus: particle characterization, including the ability to infect primary human hepatocytes

Efficient assembly of hepatitis delta virus (HDV) was achieved by cotransfection of Huh7 cells with two plasmids: one to provide expression of the large, middle, and small envelope proteins of hepatitis B virus (HBV), the natural helper of HDV, and another to initiate replication of the HDV RNA genome. HDV released into the media was assayed for HDV RNA and HBV envelope proteins and characterized by rate-zonal sedimentation, immunoaffinity purification, electron microscopy, and the ability to infect primary human hepatocytes. Among the novel findings were that (i) immunostaining for delta antigen 6 days after infection with 300 genome equivalents (GE) per cell showed only 1% of cells as infected, but this was increased to 16% when 5% polyethylene glycol was present during infection; (ii) uninfected cells did not differ from infected cells in terms of albumin accumulation or the presence of E-cadherin at cell junctions; and (iii) sensitive quantitative real-time PCR assays detected HDV replication even when the multiplicity of infection was 0.2 GE/cell. In the future, this HDV assembly and infection system can be further developed to better understand the mechanisms shared by HBV and HDV for attachment and entry into host cells.     

比较不同血清型AAV携带HBV基因组建立乙肝小鼠模型效果

近年来,用8型腺相关病毒携带1.3拷贝HBV(Hepatitis B virus)基因组建立的HBV持续感染小鼠模型受到越来越多的关注。本研究比较了除AAV8之外的其他4种血清型重组腺相关病毒(Recombinant adeno-associated virus,rAAV)建立乙肝小鼠模型效果。首先,将携带1.3拷贝ayw亚型HBV基因组的1型、2型、5型、8型、9型腺相关病毒分别以1×10~(11) vg/只(Viral genome,vg)的剂量尾静脉注射C57BL/6J小鼠;利用ELISA方法监测小鼠血清中HBeAg和HBsAg表达水平;用定量PCR方法检测小鼠血清和肝脏中HBV DNA拷贝数;用免疫组化方法检测小鼠肝脏中HBc Ag的表达;用HE染色检测小鼠肝脏病理变化。结果显示,在持续8周中,5组小鼠血清中都检测到HBeAg和HBsAg的表达,血清和肝脏中均检测到HBV DNA的存在。HBeAg、HBsAg、HBV DNA表达水平高低依次为AAV8AAV9AAV1AAV5AAV2。5组小鼠用免疫组化方法都检测到肝脏中HBcAg表达,HE染色病理检测均观察到不同程度的肝损伤。本研究扩大了能用于建立乙肝小鼠持续感染模型可选择的AAV载体种类,发现虽然AAV1、2、5、9的建模效果不如AAV8,但它们都可以介导建立持续感染的乙肝小鼠模型,建模效果依次为AAV8AAV9AAV1AAV5AAV2。其中AAV9介导的建模效果与AAV8载体最为接近,可以替代AAV8载体用于有效地建立HBV持续感染的小鼠模型。     

重访乙型肝炎病毒感染肾脏的意义

乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)嗜肝性主要由病毒与受体作用的特异性、支持共价闭合环状DNA(covalently closed circular DNA,cccDNA)形成的宿主因子和促进病毒RNA转录的核因子3种因素决定。人的肾脏很可能也提供这些要素,且许多研究发现HBV感染标记存在于慢性乙型肝炎患者的肾脏细胞中。本文探讨了HBV感染肾脏的可能性。由于目前血清乙型肝炎表面抗原(hepatitis B surface antigen,HBsAg)消失是功能性治愈慢性乙型肝炎的关键指标,如果肾脏也是HBV感染、表达和复制的另一靶器官,则肾脏在功能性治愈慢性乙型肝炎中的作用不可忽视。     

重组8型腺相关病毒介导HBV急性感染树鼩模型建立

目的利用重组8型腺相关病毒介导1.3拷贝HBV基因组（1.3HBV,ayw亚型）在树鼩肝脏表达,建立HBV急性感染树鼩模型。方法通过大腿内侧静脉注射将携带有1.3 HBV的重组8型腺相关病毒（recombi-nant adeno-associated virus 8,rAAV8-1.3HBV）导入树鼩肝脏,通过ELISA检测树鼩血清中HBsAg、HBeAg、HBsAb、HBeAb、HBcAb,荧光定量PCR检测树鼩肝脏和血清中HBV DNA,全自动生化分析仪检测血清中ALT水平,并观察感染后肝脏的病变情况。结果 HBV感染主要血清标志物1～2周内均检测阳性;30 d后肝组织仍可检测到病毒抗原阳性细胞;55 d时肝组织HBV DNA拷贝数仍可达到104～105;树鼩血清中HBV DNA拷贝数持续一个月高于正常组;肝组织炎细胞略增多,血清ALT水平持续升高。结论 rAAV8所携带的HBV基因组高效专一导入树鼩肝细胞并复制表达,成功建立HBV急性感染树鼩模型,为进一步探索rAAV8树鼩慢性感染模型打下一定的基础。