植物逆境胁迫耐受性功能基因组研究进展

为了更加高效地利用基因工程技术提高植物对逆境胁迫的耐受性,需要在全基因组水平上对植物逆境胁迫耐受性的复杂机制进行整合性研究.植物逆境胁迫耐受性功能基因组的研究可概括为：利用胁迫特异性的表达序列标签(EST)及cDNA微阵列（或基因芯片）技术筛选与胁迫相关的候选基因,然后利用反向遗传学等技术对候选基因的功能进行研究,利用酵母双杂交、正向遗传学等技术对基因及基因产物间的相互关系进行研究.通过这些研究可以全面地了解植物对胁迫（渗透、干旱、极端温度）响应的复杂机制和相互作用以及相应的信号转导途径,从而为更加高效地利用基因工程技术提高植物对逆境胁迫的耐受性奠定基础.     

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。     

干旱、盐分和温度胁迫诱导的植物代谢改变

植物经常面临不利的生长条件,如干旱、盐分、寒冷、冰冻和高温。这些胁迫会延误生长和发育,降低生产率,在极端情况下甚至导致植物死亡。植物对胁迫的响应是动态的并涉及不同调控水平间的复杂交互应答,包括生理和形态学适应的基因表达和新陈代谢的调节。总结响应干旱、极端温度和盐分胁迫的代谢变化信息。     

小麦根系响应高盐胁迫的时序转录组分析

小麦是重要的粮食作物,盐胁迫严重影响小麦的生长发育,小麦的耐盐机制尚不完全清楚。本研究以济麦19为材料,采用NaCl处理和时序RNA测序技术（time course RNA-seq）分析小麦根系响应高盐胁迫的分子机制。与盐胁迫0 h相比,不同处理时间下小麦根中响应盐胁迫的差异表达基因总数为5526个。通过Gene Ontology(GO)和Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes(KEGG)分析发现,在盐胁迫处理较早时期（2 h与6 h）,差异表达基因在植物激素信号转导、氨基酸代谢、次级代谢等类别中显著富集。盐胁迫处理6 h之后,参与逆境应答过程的差异表达基因开始富集。随着胁迫时间的延长,对植物伤害加剧,与高分子配合物、DNA构象变化、蛋白质-DNA结构变化相关的差异表达基因在盐处理48 h和72 h时富集。参与信号传导,抗氧化胁迫,渗透胁迫,离子平衡和氨基酸合成的多个基因在盐胁迫处理不同时期都有差异表达,其中后三者多为盐胁迫诱导表达的差异表达基因。这些结果为小麦耐盐分子机制的研究提供了有价值的信息。     

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。     

TRIM25及其缺失突变体真核表达载体的构建及表达

目的:扩增先天性免疫中具有重要功能的泛素连接酶TRIM25及其不同结构域的cDNA,构建带有不同标签的融合蛋白载体并进行细胞表达。方法:以TRIM25 cDNA为模板,PCR扩增不同结构域cDNA,扩增产物及载体经酶切、连接后,转化大肠杆菌DH5α,挑克隆,提取重组质粒后酶切鉴定、测序,将测序正确的重组质粒转染293细胞,用Western印迹对融合蛋白的表达进行鉴定。结果:TRIM25、Two-BOX结构域、SPRY结构域以正确读框插入Flag-pcDNA3.0,TRIM25以正确读框插入pCMV-Myc,RING结构域、CDD结构域、Two-BOX结构域以正确读框插入pEGFP-c1,上述重组质粒能够在293细胞中表达。结论:构建了TRIM25及其突变体的重组表达质粒并获得表达,为研究不同RNA病毒通过与TRIM25作用抑制宿主功能提供了基础。     

腺病毒新型别的研究进展

腺病毒是DNA双链病毒,与人类的多种疾病相关。迄今为止,文献报道的人腺病毒已有60多个型别。52～67型腺病毒是基于全基因组测序和生物信息学分析被发现和划分的。与以往传统血清学方法确定的51个血清型在组成方式,致病性等方面都有所不同,这些新型腺病毒大部分是由同亚属的某两个或几个血清型同源重组而成,某些病毒重组后疾病谱发生了改变。虽然重组是病毒进化的一种方式,重组现象普遍存在于新型腺病毒中,但是重组发生的机制尚不清楚,是否对人类具有潜在的危险有待进一步的研究。总之,目前新型腺病毒正逐渐受到关注,本文就新型腺病毒研究的进展展开综述,了解人腺病毒属新型别的研究现状。     

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。     

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。     

慢病毒介导双shRNA靶向于HIV的抑制作用研究

RNA干扰可以有效地抑制特定基因的表达,在HIV基因治疗中成为一种重要的方法。为了防止病毒逃逸株的出现,本研究分别构建了靶向于HIV-1调控蛋白基因vpr和tat的shRNA重组慢病毒载体以及含有这两种shRNA的双表达重组慢病毒载体,分别由U6和H1两种启动子启动,通过与靶向基因tat和vpr表达质粒在293T细胞中进行共转染,采用荧光定量PCR方法测定细胞内靶向基因的表达丰度,结果显示双表达shRNA的重组慢病毒载体对vpr和tat的表达抑制率分别可以达到89.20%和62.00%。与pNL4-3病毒包装质粒共转染,P24ELISA显示plvx-vpr-tat shRNA对病毒包装产量的抑制率可以达到99.05%,比单个shRNA的抑制率都要强,HIV-1NL4-3体外对MT4细胞攻毒实验表明双shRNA重组慢病毒载体具有很强的抑制病毒复制的能力。     

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。     

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。     

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。     

正痘病毒基因结构及功能研究的几项进展

正痘病毒载体在重组疫苗研究中有广泛前景,但其罕见但较为严重的副反应阻碍了发展。正痘病毒属中具有较宽宿主范围的痘苗病毒和牛痘病毒具有典型的宿主范围基因K1L、CP77和C7L。这三个基因对不同宿主细胞具有选择性,可以扰乱宿主细胞信号通路,并且与病毒的毒力相关。     

人类肠道病毒74型山东地方株的全基因组序列分析

人类肠道病毒(HEV)74型是人类肠道病毒B组(HEV-B)的新成员。为了解其进化和重组特性,本研究对2005年山东省急性弛缓性麻痹(Acute flaccid paralysis,AFP)监测系统分离到的人类肠道病毒74型山东地方株05293/SD/CHN/2005进行了全基因组序列测定和分析。与GenBank中的另2株HEV74全基因组序列比对,发现在5’NTR和3’NTR区有核苷酸缺失和插入;核苷酸序列的同源性分别为80.8%和80.6%,氨基酸同源性为96%和95.9%。山东株与原型株USA/CA75-10213间P1、P2和P3区核苷酸同源性分别为81.5%、80.0%和79.7%,氨基酸同源性分别为95.9%、96.0%和96.2%;山东株与西藏株Rikaze-136间P1、P2和P3区核苷酸同源性分别为81.9%、78.8%和79.5%,氨基酸同源性分别为95.9%、96.1%和95.7%。通过系统发生树和同源重组分析,发现该病毒可能与其他HEV-B组肠道病毒间发生重组。     

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。     

锥低磷胁迫响应基因的功能及代谢通路分析

磷是限制南亚热带常绿阔叶林植物生长的关键营养元素,研究森林群落中优势木本植物对低磷胁迫响应的内在分子机制具有重要意义。该文以鼎湖山20 hm²固定监测样地常绿阔叶林中优势种锥(Castanopsis chinensis)为研究对象,利用高通量测序技术结合生物信息学软件对锥基因组序列进行深入分析。结果表明:(1)完成了锥基因组参考序列的草图拼接,结合大样地土壤有效磷数据,共筛选出37个显著性磷响应基因,并对筛选出的锥磷响应基因进行GO功能注释分析,发现29个GO注释分类中属分子功能类的基因数最多,共有13条,所涉及的预测功能包括磷脂酶D活性、细胞色素c氧化酶活性、光电子传递、过氧化物酶活性等。(2)对锥磷响应基因进行KEGG富集分析,发现显著性富集的1条代谢通路为psb D基因参与调控的植物光合代谢途径。在锥生长期中,有众多基因与磷代谢相关,并参与调控多种生物途径。其中,psb D基因作为锥叶片主要的磷响应基因可通过调控光合作用来调节植物生长,但其功能有待今后进一步验证。     

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。     

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。