基于比较基因组学方法的世界范围的犬布鲁氏菌系统发育群研究

犬布鲁氏菌病是一种世界范围内导致家畜流产和人波状热的人畜共患病,最近随着相关宿主动物如犬类饲养数量的增多,家庭儿童的感染案例报道屡见不鲜,所以研究犬布鲁氏菌具有重要公共卫生意义。使用了全球的91个菌株,利用贝叶斯方法对菌株分群,基于core-SNPs和分子钟模型构建进化树进行种群结构和时空分布分析,使用COG功能聚类进行功能差异研究。发现的4个系统发育群(PG)与它们的地理来源显著相关,PG1～3中,存在亚洲到非洲及欧美间的传播; PG4定殖于北美,且耐药基因逐渐缺失。功能基因在4个PG中的存在/缺失谱不同,PG3功能最完整,其他PG各具独特的功能基因缺失,特别是PG2大多缺失ABC型转运系统组分。掌握犬布鲁氏菌在全球的分布和传播,理解其基因组变异有助于开发新的诊断和疫苗靶点,以对抗由犬布鲁氏菌引起的人类流行病。     

布鲁氏菌入侵相关基因IalB缺失株的构建及生物学特性分析

入侵相关基因(invasion-associated locus B, ialB)的同源基因在布鲁氏菌所属的根瘤菌目中是广泛保守的,但其在布鲁氏菌中的功能研究几乎为空白。根据有限的报道资料,猜测ialB的功能可能与布鲁氏菌入侵细胞以及适应胞内环境胁迫有关。【目的】探究ialB在布鲁氏菌中的生物学功能,揭示其在布鲁氏菌黏附和入侵细胞以及胞内存活中的作用。【方法】以猪种布鲁氏菌S2株为亲本,运用同源重组的方法构建布鲁氏菌ialB缺失株ΔialB,并通过表达质粒转化的方法构建其回补株CΔialB,比较3种菌株的生长特性、对体外应激的敏感性;通过扫描电镜观察ialB缺失对布鲁氏菌形态的影响,通过实时荧光定量PCR检测3种菌株极性延长相关基因的表达;通过免疫荧光和平板计数的方法分析ialB缺失对布鲁氏菌黏附、入侵RAW264.7细胞以及胞内存活的影响。【结果】成功构建了菌株ΔialB和CΔialB;ΔialB与布鲁氏菌S2株相比,生长受限,活力降低,在酸应激、高渗应激、低渗应激、多黏菌素B应激条件下存活率降低,在氧化应激条件下存活率上升;而且,ΔialB的菌体形态发生改变,菌体变短,直径增加,极...     

犬种布鲁氏菌的遗传多样性分析

【背景】犬种布鲁氏菌是犬种布病的病原菌,主要导致犬流产和繁殖障碍。虽然犬种布鲁氏菌感染人群的病例极为少见,但是犬种布鲁氏菌对人的安全风险仍存在争议。目前,我国犬种布病的流行病学特征及犬种布鲁氏菌的遗传多样性的研究相对缺乏。开展犬种布病的流行特征及遗传多样性调查对加强犬种布病的监测防控具有重要意义。【目的】对犬种布病的流行病学特征和犬种布鲁氏菌的遗传多态性进行调查,为犬种布病的防控提供参考。【方法】采用常规鉴定方法和BCSS-PCR对63株试验菌株进行鉴定。采用HGDI (Hunter and Gaston diversity index)多态性指数调查犬种布鲁氏菌的遗传多态性,用MLVA方法基于BioNumerics5.0软件对菌株进行聚类分析,揭示犬种布病的流行病学特点。此外,基于MLVA-11采用goeBURST软件构建犬种布鲁氏菌的最小生成树(Minimum spanning tree,MST),阐述我国犬种布鲁氏菌的地理起源特征。【结果】常规鉴定方法和BCSS-PCR扩增结果显示63株试验菌株全部为犬种布鲁氏菌。BCSS-PCR与常规鉴定方法的符合率为100%,BCSS-PCR的分析敏感性为10-3 (即50 pg/μL犬种布鲁氏菌DNA)。我国犬种布鲁氏菌具有较高的遗传多样性,基于HGDI分析表明Panel 2B的5个位点具有较高的变异度,等位基因型由高到底依次为bruce09(11) bruce07(8)bruce16(7)bruce04(6)bruce30(5)。MLVA聚类分析表明北京地区出现了3次较小规模的犬种布病暴发流行,其余地区均为零星散发。我国犬种布鲁氏菌可分为5个地理集群,以MLVA-11基因26型克隆群为主导种群,该种群与来自美国、希腊、加拿大、法国、罗马尼亚和韩国等国家的菌株具有共同的地理起源,其余4个种群为中国特有。【结论】我国犬种布鲁氏菌呈现高度的遗传多样性并有广泛的地理来源,表现为输入性和中国特有血统共存的起源进化特征。     

离子束重组菌DOB073的比较基因组学研究

为了深入认识低能离子注入驱动DOB基因组的突变机制,我们利用生物信息学方法,对离子束重组菌株DOB073进行了比较基因组学研究。结果表明,该菌株的基因组比原始菌株增加了12 883 bp,基因数目也比原始菌株增加了28个,但也缺失了原始菌株基因组中的13个基因。差异基因分析及其功能注释表明,离子束重组菌株DOB073基因组中新基因的功能主要与能量代谢、环境适应和DNA损伤修复相关,新基因主要分布于基因组的前部和后部;离子束重组菌株DOB073基因组中缺失的基因的功能主要与染色体分离蛋白和氯化物通道家族蛋白相关,主要分布于基因组的中部。基因组系统发育与进化的分析表明,离子束重组菌株DOB073与原始菌株亲缘关系最近。差异基因的COG功能富集分析表明,离子束重组菌DOB073独有的基因功能明显富集于蛋白质翻译、核糖体结构和发育、细胞壁/细胞膜/胞外层发育、防护机制,而碳水化合物转运与代谢则明显存在于原始菌株的独有基因中。本研究为低能离子注入驱动微生物的全基因组突变与重组提供了一定的分子证据,也为低能离子注入驱动新基因的从头起源研究提供了一定的理论和实践依据。     

志贺氏菌属鲍氏(S. boydii)亚群基因组组成与进化分析

利用比较基因组杂交法(comparative genomic hybridization, CGH)对志贺氏菌属鲍氏(S. boydii)亚群共18个血清型代表菌株的基因组结构组成进行比较分析, 结果显示, 该亚群基因组的“共有骨架”包含2552个与非致病性大肠杆菌K12同源的ORFs. 比对K12基因组, 该亚群所有菌株基因组共同缺失ORFs为199个, 主要涉及外膜蛋白编码基因和O-抗原合成相关基因, 而属于亚群特异性的ORFs主要以噬菌体基因和未知功能ORFs为主, 一些参与铁离子代 谢、运输和Ⅱ型分泌系统基因在大多数的鲍氏菌株中存在. 以比较基因组杂交法得到的进化分析显示: 鲍氏亚群18个血清型代表菌株可分为4组, 其中13型与其他菌株有较大的差异. 这种分组结果与某些代谢相关的基因分布情况存在对应关系. 通过对该亚群“共有骨架”、缺失基因和株特异基因, 以及进化分类等方面的分析, 以期探索该亚群基因组的进化规律, 并为志贺氏菌属鲍氏亚群的致病机理、疫苗研制和药物开发等方面的研究提供重要线索.     

犬布鲁氏菌病

目前,犬布鲁氏菌病在全球多个国家和地区都有发生,而且发病数量逐年上升,由犬布鲁氏菌病感染人的病例报道也日益增多。因此,犬布鲁氏菌病的控制和根除对人类健康和公共卫生安全具有重要的意义。据报道,我国多个省份存在犬布鲁氏菌病,而且感染和发病率有上升的趋势。由于我国养犬数量巨大,犬与人类接触密切,病犬作为人类布鲁氏菌病的传染源不容忽视。犬布鲁氏菌病的研究起步较晚,流行病学资料欠完善,公共卫生学意义有待阐明,诊断、免疫预防等诸多问题还没完全解决,加强犬布鲁氏菌病的研究和防控应引起足够的重视。本文就犬布鲁氏菌病的病原学、流行病学、病理学、临床症状、诊断、治疗、预防及公共卫生安全等分别做一阐述。     

比格犬MC4R基因多态性与体重相关性的研究

为了分析比格犬黑素皮质素受体-4基因多态性与犬体重的关系, 根据犬MC4R基因DNA外显子序列, 设计MC4R基因特异PCR引物1对, 犬DNA经PCR扩增, 克隆和测序, 寻找和确定犬MC4R基因的多态性位点, 分析多态性与犬体重的关系。结果在比格犬MC4R基因中发现2处单碱基缺失突变, 1个单碱基颠换变异, 存在Psh AⅠ酶切位点, 并基于PshAⅠ酶切位点建立了PCR-RFLP技术。统计分析显示犬MC4R基因型与体重显著相关, 可以考虑将MC4R基因作为犬体重的候选基因。     

莠去津降解菌泛基因组测序及比较基因组分析

Arthrobacter aurescens TC1和Pseudomonas sp. ADP是目前莠去津降解菌的模式菌株,筛选出Microbacterium sp.HBT4,旨在挖掘这3株不同种属细菌基因组间生物学信息的异同,并预测重要基因。通过Illumina Hiseq 4000测序平台采用DNA小文库制备和测序技术,进行了泛基因组测序,使用相关软件进行基因组组分分析、基因功能注释、基因间变异检测和比较基因组学分析,将分离得到的微杆菌HBT4与模式菌株进行核苷酸组成、共线性及菌株间变异差异分析。得到该菌株基因组大小约为3.53Mb,预测到菌株HBT4编码基因3 397个、重复序列含量为1.33%、非编码RNA 63个,通用数据库基因功能注释共3 324个,专用数据库基因功能注释共1 149个,通过菌株间差异变异分析发现SNP、Small InDel和水平转移基因,未发现结构变异基因,获得该菌株特有基因中GO注释到的基因在细胞组分、分子功能和生物学进程中的数量和比例,从KEGG代谢通路富集图中发现特有基因编码的二氢硫基赖氨酸残基琥珀酰转移酶位于三羧酸循环中α-酮戊二酸和琥珀酰辅酶A的代谢通路之间。获得3个菌株核心基因组与非必需基因组比例分布、系统进化树和共线性关系,发现三者之间共有基因家族986个、菌株HBT4特有基因家族1 171个。得到的菌株HBT4与两株模式菌株相比,其基因家族之间既有相同之处,又有较大差异。     

布鲁氏菌LPS合成相关重要蛋白的生物信息学分析及per基因的克隆表达

脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)作为布鲁氏菌(Brucella)重要毒力因子,在布鲁氏菌感染宿主过程中发挥重要作用。本研究通过对布鲁氏菌LPS合成相关重要蛋白进行生物信息学分析,并选择布鲁氏菌LPS O侧链关键基因per进行克隆表达,挖掘布鲁氏菌LPS功能及应用潜力。结果显示,布鲁氏菌LPS合成相关30个重要蛋白主要为无信号肽和跨膜螺旋结构的亲水性蛋白,均具有较强反应原性和甲基化及磷酸化修饰位点;其中18个蛋白(18/30)可发生糖基化修饰,4个蛋白(4/30)可发生乙酰化修饰;亚细胞定位显示,绝大多数蛋白在细胞质中发挥功能,少数在细胞周质及细胞内膜上发挥功能;除Wbpw蛋白外,布鲁氏菌LPS合成相关重要蛋白之间可发生相互作用;构建了pET28a-per重组表达质粒,经诱导在上清液中表达45.7 kDa蛋白,Western Blot验证该蛋白反应原性较强。本研究为布鲁氏菌LPS功能的后续研究及新型疫苗和诊断技术研发提供科学依据。     

羊种布鲁氏菌侵染HPT-8细胞cDNA文库的构建及EST序列分析

拟建立羊种布鲁氏菌侵染HPT-8细胞的cDNA文库。分别提取布鲁氏菌侵染20min、1h、2h、3h、4h后HPT-8细胞总RNA,逆转录合成cDNA,同源重组法构建布鲁氏菌侵染HPT-8细胞的cDNA文库,测定其库容量和重组率,对文库63个克隆进行测序分析,采用BLASTx和BLASTn进行序列同源性比对,并将63个基因进行了功能分类。结果得到的羊种布鲁氏菌侵染人胚胎滋养层细胞HPT-8cDNA文库的库容为1.43×106,重组率是96.92%,插入片段大小为0.2-5.0kb。在63个基因中,与转录、能量代谢、运输及细胞因子相关的基因所占比例较高。构建的羊种布鲁氏菌侵染HPT-8细胞的cDNA文库,为研究宿主细胞受体和布鲁氏菌入侵途径,进一步了解布鲁氏菌的致病机理奠定了基础。     

六种藓类植物茎的比较解剖学研究

通过对6种藓类植物,即褶叶青藓(Brachythecium salebrosum(Web.et Mohr.)B.S.G.)、湿地匐灯藓(Plagiomnium acutum(Lindb.)Kop.)、侧枝匐灯藓(Plagiomnium maximoviczii(Lindb.)Kop.)、大凤尾藓(Fissidensnobilis Griff.)、大羽藓(Thuidium cymbifolium(Doz.et Molk.)B.S.G.)和大灰藓(Hypnum plumaeforme Wils.)嫩茎和老茎的石蜡切片和显微观察发现,同一藓类植株的嫩茎和老茎,茎结构稳定,不同种藓类植物茎横切面具有不同特征.植物体茎横切面形状、表层细胞的层数、细胞大小和细胞壁厚薄、皮层细胞大小和形状、中轴的有无以及比例等特征可以作为藓类植物的分科分类依据之一.     

真菌类遗传学分析的知识结构教学

本文以认知结构理论为指导,讨论了真菌类遗传分析与高等动植物遗传分析的内在联系,认为利用这种内在联系进行教学可收到好的效果并说明了作者的具体教学过程。 Abstract:In the paper, the relationship between genetic analysis of Fungi and genetic analysis of high animal and plant was discussed.A good results were obtained when we adopted this method in the teaching.     

医疗机构合理用药评价模型的构建研究

目的 针对医疗机构的合理用药水平进行评价研究。方法 根据医疗机构合理用药的具体要求,构建医疗机构合理用药评价指标体系,采用基于模糊群决策的方法和多指标评价分析法构建医疗机构合理用药评价模型。结果 构建了基于模糊群决策的医疗机构合理用药评价模型,并通过实例分析证明了评价模型的可行性。结论 建立的基于模糊群决策的医疗机构合理用药评价模型能够对医疗机构的合理用药水平进行科学评价,为提高医疗机构合理用药水平奠定基础。     

Cause of Senescence of Nine Sorts of Flowers

The levels of endogenous phytohormones and respiratory rate in nine sorts of flowers such as Cymbidium faberi Rolfe, Nopalxochia ackermannii Kunth and others were investigated both at full bloom and senescence and meanwhile the effect of exogenous phytohormones on prolonging the blossoms and promoting ethylene production were tested. There is a high content of endogenous ethylene in all the long-lived flowere, about 3–16 folds higer than the short-lived ones. There is a high level of ABA at full blooming flowers of short-lived flowers, in which there is no or only some cytokinins in it, but the ratio of CTK (6BA+zeatin)/ABA is smaller(l.7). The endogenous ABA reached a much higher level at senescence in all nine sorts of flowers, so it is reasonable to consider that it is ABA which plays an important role of regulation in controlling flower's senescence. There is a much higher level of GA3 and zeatin in the long-lived flowers which is not demonstrated in the shortlived ones. The respiratory rate is one of the factors controtling the longevity of flowers, but it does not play a decided role. Application of 6BA and zeatin prolongs distinctly orchid’s longevity, however exogenous IAA through the promotive action on ethylene production, evidently extends the longevity of the flowers of the Nopalxochia ackermannii Kunth.     

棉铃虫钙粘蛋白N端多肽多克隆抗体制备及对Bt抗性的初步检测

用重组表达的棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)中肠钙粘蛋白N端多肽片段制备兔多克隆抗体,并利用其对Bt抗性进行鉴定。通过RT-PCR方法对棉铃虫中肠钙粘蛋白N端多肽的基因片段Cad285进行PCR扩增,将其克隆到pET-30a原核表达载体中,在大肠杆菌BL21(DE3)中经IPTG诱导表达,得到35ku的重组融和蛋白,融合表达的包涵体经过变性、Ni-NTA柱亲和纯化、复性等方法处理包涵体,获得可溶性纯化蛋白,用纯化后蛋白免疫新西兰兔制备多克隆抗体,ELISA检测其效价高于1∶16000;利用最终获得的多克隆抗体对室内纯合Bt抗/感品系的棉铃虫中肠钙粘蛋白进行Western blot分析,结果显示敏感和抗性品系之间有明显差异,表明其能够应用对Bt抗性进行初步检测。     

龙胆科药用植物化学成分的研究现状

龙胆科植物在我国的分布范围很广,且多数为药用植物,其多数种属的药用植物,至今其化学成分尚未被系统研究。综述了目前龙胆科药用植物的化学成分的研究现状及一般提取方法,对近年来发现的环烯醚萜及裂环烯醚萜类化合物进行了总结,为本科药用植物的更深入研究提供了参考。     

青蒿素生物合成机理研究现状

本文总结了目前有关青蒿素生物合成机理方面的研究,主要包括青蒿素生物合成中生理因子的影响,青蒿素生物合成中间体及前体,青蒿素生物合成细胞定位等。指出了存在的一些问题及今后的研究发展前景。