白蛉病毒属研究进展

白蛉病毒属病毒是单股负链RNA病毒,隶属布尼亚病毒科,基因组分为L、M和S三个片段,分别编码RNA依赖的RNA聚合酶、包膜糖蛋白和核蛋白。白蛉病毒是虫媒病毒,主要通过节肢动物传播,迄今为止,文献报道的白蛉病毒已有70多种,68个已知病毒种被分为白蛉热病毒组和乌库病毒组,其中某些白蛉热病毒组成员与人类疾病密切相关,而且最近又有新型白蛉病毒出现,本文就白蛉病毒属的分子特征、流行病学、诊断、治疗及新发现的白蛉病毒的概况展开综述。     

猪流感病毒概述

猪流感(Swine influenza,SI)是由甲型流感病毒引起的猪急性呼吸道传染病,不仅给养猪业带来了极大的危害,还严重危害人类健康,因此引起全球公共卫生的关注。猪对哺乳动物流感病毒和禽流感病毒都易感,被认为是二者之间进行基因重配和跨种传播的重要中间宿主,也是产生引起人类流感大流行毒株的重要来源。目前全球猪群中流行的流感病毒以H1N1、H3N2以及H1N2亚型为主,但各地流行的猪流感病毒(Swine influenza viruses,SIVs)谱系或基因节段的来源均有差异。北美地区近期暴发的猪流感三源重配H3N2/H1N2亚型变异株感染人的事件再次提醒我们要密切关注SIV对公共卫生的威胁。因此,监测和研究甲型流感病毒在全球猪群中的流行动态对于大流行应对是非常重要的。     

长白县黑线姬鼠携带汉坦病毒的S基因特征研究

为了解长白县黑线姬鼠中汉坦病毒流行情况及病毒型别,采用巢式RT-PCR方法筛查鼠肺RNA,并对PCR阳性样本进行全S基因的扩增、克隆及测序;构建系统发生树并进行分子进化分析。结果显示:共捕获黑线姬鼠58只,共检测出4份阳性标本,阳性率6.90%。经过序列测定及进化分析显示黑线姬鼠所携带的病毒与汉滩病毒第6基因亚型标准株核苷酸的同源性为95.8%～96.3%,氨基酸同源性为98.6%～99.5%。同时发现,长白县黑线姬鼠携带的汉滩病毒的NP蛋白共有1个特异性氨基酸位点为S387。     

圆环病毒Cap基因及其编码的衣壳蛋白研究进展

圆环病毒负义链上的Cap基因是基因组中变化最大的基因,其编码病毒的衣壳蛋白,具有良好的免疫原性,N端的核定位信号与病毒的定位有关。本文对圆环病毒Cap基因的序列特点、编码衣壳蛋白氨基酸序列的特点、基本功能、在病毒复制、运输中的作用以及与MKRN1蛋白、热激蛋白Hsp40、受体蛋白gC1qR、补体因子C1qB的相互作用进行了总结,旨在阐明衣壳蛋白在病毒吸附、复制以及运输中发挥着重要作用,为今后深入研究提供重要的理论依据。     

禽流感病毒样颗粒研究进展

病毒样颗粒(Virus-like particles,VLPs)是指由病毒一个或几个结构蛋白自行组装成不含病毒基因组且不能复制、不具有感染能力的病毒样蛋白颗粒。VLPs因能够模拟天然病毒的构象表位而保持了完整病毒颗粒所具有的免疫原性,可诱导机体产生广泛强大的抗病毒免疫反应,阻止病毒侵入机体,在抗病毒性疾病的预防或治疗性疫苗及诊断试剂的研究开发方面具有巨大的应用前景。本文就禽流感病毒样颗粒相关研究进展进行综述,以期为我国禽流感VLPs的研究提供参考。     

埃博拉病毒包膜糖蛋白研究进展

埃博拉病毒可引起人类高致命性流行性出血热暴发,至今没有预防和治疗的疫苗和药物。作为埃博拉病毒包膜唯一的表面蛋白,包膜糖蛋白是一种多功能蛋白质,在病毒的吸附和穿入宿主细胞、致病性、下调宿主细胞表面蛋白质表达和增加病毒装配和出芽过程中起着至关重要的作用;同时包膜糖蛋白是保护性免疫的主要目标,是诱导产生中和抗体的最理想抗原。本文就近五年埃博拉病毒包膜糖蛋白的基因结构、致病机制和免疫原性方面的研究进展做简要回顾。     

天山雪莲PsaH基因的克隆及序列分析

Ps I H(Subunit H of photosystem I)是属于光合系统I亚族的分子量约10 kD的内在膜蛋白,是真核生物特有的3个组成光合系统I的亚基之一,在植物光合作用中起重要作用。从天山雪莲(Sasussured involucrataKar.et Kir)叶片全长cDNA文库中,筛选克隆得到PsaH基因。序列分析表明,该基因的开放阅读框为432 bp,编码143个氨基酸,包括由47个氨基酸组成的转运肽和96个氨基酸组成的成熟PS I H。预测该蛋白质相对分子量为15.04 kD,理论等电点(Theoretical pI)为9.81,存在一个跨膜结构。序列比对表明,SikPsaH编码蛋白与蓖麻(Ricinus communis)、毛果杨(Populus trichocarpa)PsaH基因编码的蛋白质具有83.3%的相似性。系统进化树显示,天山雪莲与石蒜(Lycoris radiata)亲缘关系最近。。     

狂犬病疫苗株病毒aG株全基因序列测定及特征分析

对我国狂犬病疫苗生产株aG株进行全基因序列测定分析,为完善aG株毒种的质量控制提供数据支持。将aG株病毒全基因组RNA分成8段进行RT-PCR分段扩增,其中基因组5′末端采取5′RACE方法,将PCR扩增产物分别克隆入pGEM-T载体中,测定序列并拼接获得病毒全基因序列;用DNAStar软件包中的相应软件对基因全序列进行分析,并与国内外主要狂犬病疫苗生产株进行基因同源性分析和主要抗原位点比较。aG株病毒基因组序列全长11 925bp(GenBank登录号为JN234411),属基因Ⅰ型狂犬病病毒;各疫苗株生物信息学分析表明,各株病毒存在同源性差异。本研究获得了aG株病毒全基因组序列,对aG株基因特征进行了分析并将其与国内外疫苗株进行了比较,为完善其质量控制提供了参考和数据支持。     

牦牛HSFY基因的克隆及其结构分析

Y染色体上的热休克转录因子(HSFY)是精子发生障碍的候选基因之一。通过克隆牦牛HSFY基因,并与普通牛Y染色体上的84条HSFY序列比对。结果表明:牦牛HSFY基因由2个外显子和1个内含子组成,与普通牛基因组中的相应序列的一致性高达99.54%。牦牛、普通牛的该基因具有4处插入/缺失,且序列与其相邻序列极为相似。在1 012-1 020 bp(Ⅰ)处有AAAGAAGA/TG等9个核苷酸缺失,位于内含子内;在1 071-1 073 bp(Ⅱ)、1 249-1 251 bp(Ⅲ)处分别有AAG、CCA/C等3个核苷酸缺失,位于第二外显子内,分别导致赖氨酸和组氨酸的缺失;在1 708-1 710 bp(Ⅳ)处有CAA 3个核苷酸缺失,位于3’末端非编码区。在普通牛的84条HSFY基因序列中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ插入/缺失分别有29、3、2、1次。未发现Ⅱ、Ⅲ同时缺失的拷贝,但Ⅱ、Ⅲ缺失均伴有Ⅰ缺失,且导致了蛋白三维结构的变化。牦牛HSFY是在睾丸中表达的多拷贝基因,经密码子偏好性分析,该基因编码的蛋白质偏好使用以A或T结尾的密码子。     

H7亚型禽流感病毒概述

自2002年以来,全球报道的人感染H7亚型禽流感病毒病例超过100人,波及荷兰、意大利、加拿大、美国以及英国等国家。人感染H7亚型禽流感病毒的临床表现由结膜炎至轻微的上呼吸道疾病,甚至是肺炎。2013年3月31日,中国报道了上海市和安徽省两地共3例H7N9亚型禽流感病毒(AIVs)感染死亡病例。由于从家禽中分离到的H7亚型流感病毒不断增加,而且H7亚型AIVs感染人所导致的严重的临床症状,因此该亚型流感病毒对人类健康造成严重威胁,所以我们必须提高对H7亚型AIVs的认识,并要加强人群和动物中流感病毒的持续监测以及疫苗和药物的研究,以应对可能由于H7亚型AIVs引起的流感大流行。     

植物响应低磷胁迫的功能基因组研究进展

磷对植物的生长发育起着重要的作用,但土壤有效磷含量不足已成为世界范围内制约作物产量和品质提高的重要因素。植物在遭受低磷胁迫时,体内会形成适应性机制,因此解析调控植物对低磷胁迫适应性的分子机制也成为科学领域的一大热点。从功能基因组的角度,包括磷胁迫诱导的差异基因表达谱、差异基因的功能类别、基因调控网络、非编码RNA以及植物激素参与的植物耐低磷调控机制等方面综述了近年来植物响应低磷胁迫的分子机制。     

病毒性出血热实验室检测

病毒性出血热是一组临床症状主要表现为发热和出血的急性传染病,病死率高,主要由四个科的RNA病毒引起,包括布尼亚病毒科、黄病毒科、丝状病毒科和沙粒病毒科病毒。该类疾病发病初期的临床症状相似,因此,建立快速、简易的实验室检测方法对及时进行临床诊断救治、开展流行病学调查并最终控制其传播流行具有重要意义。本综述对病毒性出血热的实验室检测方面进行描述,主要内容包括病原学分类及病毒分离、核酸、抗原和抗体检测的相关技术,并结合新型检测方法提出展望。     

新型人类肠道病毒的研究进展

随着人类肠道病毒(Human enteroviruses,HEVs)分子定型方法的广泛应用,越来越多的新型HEVs被发现。自1969年肠道病毒71型(EV71)首次报道后,新型HEVs已在世界范围内引起多次暴发流行,带来了严重的公共卫生问题,特别是自2007年以来在中国大陆发生的EV71所致手足口病的广泛流行,引起国内外学者的高度关注。本文对近些年有关新型HEVs分子分型、进化、流行病学特征、致病性等方面的研究进展进行了综述。     

月季查尔酮合成酶基因片段的克隆及其表达分析

采用改良CTAB法从月季(Rosa hybrida)花瓣中成功提取出总RNA,进行反转录合成cDNA模板。根据GenBank已发表的其他植物CHS基因序列的保守结构域设计简并引物,采用同源克隆法进行克隆,获得RhCHS片段序列,并分析该片段的生物学信息,利用半定量RT-PCR对不同花发育时期进行表达分析。序列分析结果表明,克隆到的cDNA片段长度为860 bp,编码287个氨基酸残基,GenBank登录号KC145553。同源序列比对发现,月季RhCHS与其他植物的同源性很高,说明CHS在进化的过程中具有高度的保守性。表达谱分析表明,CHS在盛花期表达量最高。     

正痘病毒属成员血凝素分子的结构及分子进化途径的分析

利用DNA聚合酶链式反应(PCR)及其它分子生物学技术克隆了23株包括所有正痘病毒属成员在内的病毒血凝素(HA)基因.核苷酸序列分析及结构与功能的研究发现HA分子具有与细胞粘着分子超家族成员(CAM)相似的结构,其生物学功能主要与结构中的IgG结构域和广泛的O型糖基化结构有关.另外,以HA分子基因的核苷酸和其氨基酸序列为比较指标,首次在基因水平对正痘病毒的起源和进化途径以及病毒间的抗原相关性等进行了分析.基因的分子进化树和蛋白质系统分类树的演段揭示了病毒在宿主选择压力作用下的自然进化途径及相互间的亲缘关系,为进一步阐明正痘病毒的进化过程和控制与预防该类病毒性疾病的流行提供了有价值的依据.     

2010～2012年华中地区猪流行性腹泻病毒分子特征和遗传进化分析

2010年底开始,猪流行性腹泻(Porcine epidemic diarrhea,PED)在中国境内出现严重暴发。为探讨该病突然再次暴发的原因,对2010年10月至2012年6月于华中地区11个地市收集的12株猪流行性腹泻病毒(Porcineepidemic diarrhea virus,PEDV)S、M和ORF3基因进行RT-PCR扩增、克隆及测序,并对其序列变化、遗传进化关系、抗原位点、糖基化位点和多肽极性进行分析。结果显示,12株PEDV流行毒株S、M和ORF3基因部分核苷酸及氨基酸的改变使其关键序列明显不同于以往毒株,其中有11株流行毒株的S基因比现用疫苗毒株CV777多9个核苷酸,而且在其S1区N′端存在大量的氨基酸突变。遗传进化分析显示,12株PEDV华中地区毒株与2007～2009年韩国毒株、2007～2008年泰国毒株、2009～2010年越南毒株、2011年日本毒株及2010～2012年中国其它地区流行毒株亲缘关系均较密切,而与欧洲株(CV 777、Br1/87)、中国现用疫苗株(CV777)及2003～2007年中国分离株(LJB/03、JS-2004-2、DX、QH、LZC)亲缘关系均较远。与现用疫苗株(CV777)相比,流行毒株S蛋白的抗原位点、糖基化位点和跨膜螺旋均有明显改变,提示PEDV在近年呈现快速变异和进化的趋势,因而可能需要选择更有效的疫苗株来控制PEDV的暴发。     

北京地区急性呼吸道感染儿童中人鼻病毒感染状况研究

为了解北京地区急性呼吸道感染儿童中人鼻病毒(HRV)-A、B、C型(尤其是HRV-C)的感染状况及分子生物学特征,本研究收集了2011年1月至12月急性呼吸道感染患儿呼吸道标本703例,采用半巢式PCR方法同时进行HRV-A、B、C检测,并对HRV阳性标本进行VP4/VP2衣壳蛋白编码区基因序列测定及进化树分析。结果显示703例标本中共有54例HRV检测阳性,总阳性检出率为7.7%(54/703);HRV感染的儿童中年龄在5岁以下的占94.4%(51/54);HRV检出率在毛细支气管炎患儿中最高(23.1%),其次是哮喘(20.0%)、肺炎(11.0%)、急性支气管炎(4.3%)、急性上呼吸道感染(4.1%)患儿;序列分析表明54例HRV检测阳性标本中25例为HRV-A(46.3%,25/54),8例为HRV-B(14.8%,8/54),21例为HRV-C(38.9%,21/54);HRV同一基因型内各核苷酸序列同源性为70.0%～100.0%,不同基因型间核苷酸序列同源性为55.5%～65.8%。上述结果提示,HRV是引起北京地区儿童急性呼吸道感染(尤其是下呼吸道感染)重要的病毒病原之一;HRV-C阳性检出率与HRV-A相近,较HRV-B高;HRV各个基因型间具有较高变异性。     

全基因组关联分析:基因组学研究的机遇与挑战

全基因组关联分析(genome wide association study,GWAS)是利用全基因组范围内筛选出高密度的分子标记对所研究的群体进行扫描,分析扫描得出的分子标记数据与表型性状之间关联关系的方法。GWAS的出现为全面系统地研究基因组学掀开了新的一页,目前主要应用于人类疾病复杂性状的分析,已鉴定出大量与人类复杂疾病或数量性状相关的遗传变异,成为研究人类基因组学的关键手段。在植物基因组中的研究应用虽刚刚起步,但也取得了良好的效果,应用GWAS发掘植物复杂数量性状基因、为植物分子育种提供依据已成为国际植物基因组学研究的热点。然而,GWAS的结果还存在一些问题,并非早期预测和想象的那样简单。现针对GWAS的特点,对其在人类基因组和植物基因组中的应用及其未来发展进行综述。     

基于多重置换扩增技术的RNA病毒基因组扩增方法研究

为了便于新发或罕见病毒性传染病的筛查检测,本研究利用多重置换扩增技术,以负链RNA病毒—发热伴血小板减少综合征病毒和正链RNA病毒—登革病毒为模拟样本探索临床样本中RNA病毒基因组非特异性扩增方法。研究中通过梯度稀释的RNA病毒模拟样本中可能存在的不同丰度的病原体,样本核酸依次加工成单链cDNA、双链cDNA、T4DNA连接酶处理后的双链cDNA以及添加外源辅助RNA后合成并连接的双链cDNA形式,然后进行Phi29DNA聚合酶等温扩增,使用荧光定量PCR方法比较各种方法对RNA病毒核酸扩增的影响。结果显示,对于不同类型的RNA病毒模拟标本,多重置换扩增对于单链及双链cDNA的扩增效果有限,而双链cDNA经DNA连接酶处理后的扩增能达到6×103倍;在cDNA合成过程中加入外源辅助RNA,模拟样本中病毒基因组的扩增可达2×105倍,尤其是对含有低丰度病原体的模拟样本扩增效果的改善更为明显。本研究摸索建立了基于多重置换扩增技术的RNA病毒基因组扩增方法,能够对样本中低丰度RNA病毒基因组实现有效扩增,可满足开展多种病原体筛查检测的需求。     

用于抗生素检测的生物传感器研究进展

抗生素滥用导致的细菌耐药性的增强,给人类医疗健康及环境带来巨大挑战。生物传感器凭借其优点,在抗生素研究领域有着重要的应用价值。介绍生物传感器在抗生素研究领域中的应用,包括环境及食品中的抗菌研究,展望了未来发展方向。