新型冠状病毒快速检测研究进展

当前全球大流行的新型冠状病毒肺炎(COVID-19)是由新型冠状病毒(SARS-CoV-2)感染的一种高传染性肺炎,其通过呼吸道飞沫、气溶胶、直接或间接接触、粪口传播或者冷链运输等途径在人群中进行传播,处在潜伏期或尚无明显症状的患者也具备传染他人的能力。SARS-CoV-2是一种有包膜的单股正链RNA病毒,拥有线性RNA片段,每个病毒粒子直径为60～140 nm。与其他冠状病毒相似,SARS-CoV-2主要包括4种结构蛋白,即：刺突蛋白(S)、膜蛋白(M)、包膜蛋白(E)和核衣壳蛋白(N)。迄今为止,基于病毒结构基础和病原学特点开发出了多种检测SARS-CoV-2的方法,为疑似COVID-19患者的确诊和疫情防控提供了有力的保障。简要介绍了SARS-CoV-2的病原学特征,并综述了核酸检测、免疫学检测和新型生物传感器等最新检测方法的研究进展,以期为COVID-19的早期诊断与防控提供帮助。     

SARS-CoV-2病毒以广泛存在且分化不同的动物源性ACE2为受体

正新型冠状病毒肺炎疫情对全球造成了史无前例的公共健康威胁和经济危机。尽管目前推测蝙蝠和穿山甲可能是导致新型冠状病毒肺炎的病原体SARS-CoV-2病毒的天然宿主,但其来源和为何突然暴发仍然是一个谜。但令人惊奇的是,与蝙蝠和穿山甲体内发现的SARS-CoV-2样冠状病毒不同,SARS-CoV-2病毒糖蛋白刺突(S)上有一个多元furin蛋白切割序列。SARS-CoV-2病毒利用人体内血管紧张素转换酶2(ACE2)作为受体侵染细胞。     

SARS-CoV-2 NP和NP-FlaB融合蛋白的免疫原性研究

新型冠状病毒严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)感染引发的新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情在全球持续流行,疫苗的研发和推广使用是阻止新冠疫情的关键手段.SARS-CoV-2核衣壳蛋白(NP)作为病毒的主要结构蛋白,是疫苗开发的潜在候选靶点.鞭毛素B(FlaB)可作为免疫佐剂,增强抗原的免疫原性....     

冠状病毒基因组特征及感染特点比较*

冠状病毒是一种可以引起人呼吸系统、消化系统等疾病的病原体。目前,对冠状病毒的了解还不够深入,尚不清楚新型冠状病毒(SARS-CoV-2)与其他人冠状病毒在生物学特点和感染机制、流行病学与临床特点等方面的异同,通过概括包括SARS-CoV-2在内的几种冠状病毒的特点,并分析SARS-CoV-2在特殊人群中的易感性及预后等特点,为临床研究和鉴别诊断提供参考和依据。     

冠状病毒基因组特征及感染特点比较*

冠状病毒是一种可以引起人呼吸系统、消化系统等疾病的病原体。目前,对冠状病毒的了解还不够深入,尚不清楚新型冠状病毒(SARS-CoV-2)与其他人冠状病毒在生物学特点和感染机制、流行病学与临床特点等方面的异同,通过概括包括SARS-CoV-2在内的几种冠状病毒的特点,并分析SARS-CoV-2在特殊人群中的易感性及预后等特点,为临床研究和鉴别诊断提供参考和依据。     

新型冠状病毒PLpro蛋白酶结构与功能的生物信息学分析

2019年12月,由新型冠状病毒(SARS-CoV-2)引起的新型冠状病毒肺炎(COVID-19)在中国武汉暴发。SARS-CoV-2的基因组编码2种病毒蛋白酶,即木瓜样蛋白酶(Papain-like protease,PLpro)和3C样蛋白酶(3C-like protease)。其中PLpro是SARS-CoV-2复制酶复合体(RC)形成的重要调节蛋白分子,对于病毒基因组转录和复制至关重要。因此,将SARS-CoV-2 PLpro作为药物的靶点对COVID-19的治疗具有积极意义。本研究应用生物信息学工具分析新型冠状病毒的木瓜样蛋白酶的结构和功能,首先利用BLAST和BioEdit获取SARS-CoV-2 PLpro蛋白酶(SC2-PLpro)及其同源蛋白的氨基酸序列,并利用BLAST和MEGA 6.0进行同源性分析。之后,利用ProParam和Proscale分别对SC2-PLpro蛋白酶的理化性质、亲水性和疏水性进行分析。然后,通过SOMPA、ScanProsite和InterPro分别预测SC2-PLpro蛋白酶的二级结构和功能区域,进一步利用SignalP 4.0和TMHMM对SC2-PLpro蛋白酶的信号肽和跨膜区进行分析。最后,通过SWISS-MODEL对SARS-CoV-2 PLpro蛋白酶进行三级结构同源建模。结果显示,对SARS-CoV-2 PLpro蛋白酶与已报道的PLpro蛋白酶进行多序列比对后,发现SARS-CoV-2 nsp3的746~1063段氨基酸与多种冠状病毒PLpro蛋白酶氨基酸序列高度相似。同时,同源性分析发现SARS-CoV-2与蝙蝠冠状病毒的PLpro蛋白酶具有同源性,其中与QHR63299、AVP78030相似性最高。对SC2-PLpro进行理化性质预测结果显示,其由318个氨基酸所组成,为稳定亲水性蛋白。二级结构预测结果显示SC2-PLpro主要含有α-螺旋、延伸链、β-转角、无规卷曲,四种结构贯穿整条氨基酸链。进一步进行功能分析,发现其具有完整的催化三联体、锌结合域、泛素样N末端结构域,故推测该蛋白具有去泛素化的功能。然后,信号肽假说和跨膜结构域分析结果表明,SC2-PLpro既不是分泌蛋白,也不属于跨膜蛋白。本研究提示,生物信息学分析SC2-PLpro为稳定性亲水蛋白,属于非跨膜蛋白,比较保守,具有去泛素化的功能,利用此功能可以进一步规避宿主的固有免疫反应。通过制备PLpro蛋白酶小分子抑制剂,可能有助于治疗新型冠状病毒肺炎。     

SARS-CoV-2 Delta变异株：从结构变异到强传染力

严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)变体Delta变异株(B.1.617.2毒株),以极强的传播力迅速成为了目前世界范围的2019冠状病毒病(COVID-19)主要致病毒株。刺突蛋白作为冠状病毒的关键结构蛋白质，介导了SARS-CoV-2与靶细胞识别、结合及融合过程，与Delta变异株的高传染性密切相关。Delta变异株中刺突蛋白基因突变位点从其空间构象、表面亲水性与自由能等方面加以改变，影响了刺突蛋白与靶细胞膜的识别与融合过程，加速了结合进程。Delta变异株的分子结构及其功能研究对于COVID-19的预防及治疗至关重要。本文简述了SARS-CoV-2 Delta变异株相较于野生株的分子结构特点，着重以冠状病毒刺突蛋白为基础，回顾了中和抗体与血清之于Delta变异株的效力改变，并总结了SARS-CoV-2 Delta变异株的病毒动力学及临床特征，以期为拓宽Delta变异株分子结构功能变异研究方向，为未来COVID-19疫苗设计与应用提供思路。     

新冠病毒刺突糖蛋白结构与功能的生物信息学分析及原核表达

SARS-CoV-2是一种高致病性且传播迅速的病原体,通过刺突糖蛋白(Spike glycoprotein,S蛋白)识别宿主细胞表面的受体来实现入侵和感染。对S蛋白进行系统的生物信息学分析和原核表达,有助于深入理解S蛋白的功能和阐明该蛋白介导病毒感染的分子机制。本文采用Protparam、Pfam、TMHMM、ExPASy-ProtScale、PSORTⅡ、SignalP、UniProt、NetPhos 3.1、NetNGlyc 1.0、NetOGlyc 4.0和BLAST等生物信息学软件和数据库对S蛋白的理化性质、亚细胞定位、翻译后修饰及相互作用网络等生物学特性进行了系统分析。利用Clustal X2和MEGA7.0软件对该蛋白进行了基于氨基酸序列的同源性分析和系统进化分析。最后,通过分子克隆技术构建重组表达载体pET-22b-S并进行原核表达。结果显示,S蛋白由1273个氨基酸组成,分子量141.2 kD,等电点6.24,有两个卷曲螺旋结构,一个跨膜螺旋区,疏水性较强。S蛋白包含刺突受体结合结构域和S2糖蛋白结构域,主要分布于宿主细胞的内质网膜和细胞膜,含有136个潜在的磷酸化位点和20个可能的糖基化位点。与SARS-CoV-2 S蛋白序列一致性最高的是SARS冠状病毒、SARS冠状病毒WH20和蝙蝠冠状病毒HKU3,均为76%。SARS-CoV-2与SARS冠状病毒和蝙蝠冠状病毒聚为一大支,提示它们可能具有共同的祖先。S蛋白主要在细菌裂解液离心之后的沉淀中表达,这为后续的结构分析和疫苗研发奠定了基础。S蛋白在SARS冠状病毒和蝙蝠冠状病毒之间保守性较高,提示其在病毒入侵过程中具有重要功能。SARS-CoV-2与SARS冠状病毒和蝙蝠冠状病毒可能具有共同的祖先。本研究为SARS-CoV-2 S蛋白的表达纯化、结构与功能研究提供了重要的数据基础,有助于全面揭示S蛋白的生物学功能,同时为设计和筛选靶向S蛋白的新型抗病毒药物提供了科学依据。     

新型冠状病毒相关靶点小分子抑制剂虚拟筛选

为确定治疗新型冠状病毒(SARS-CoV-2)感染的候选药物,开展了针对SARS-CoV-2的药物虚拟筛选研究。以SARS-CoV-2的刺突蛋白(S蛋白)和3CL蛋白酶(主蛋白酶)作为药物靶点,以美国食品药品监督管理局(FDA)批准上市的2 726个小分子药物作为候选,通过分子对接方法,筛选出了3种(阿巴瑞克(Abarelix)、西曲瑞克(Cetrorelix)、鞣酸(Tannic acid))与S蛋白具有较强结合能力的小分子药物,1种(戈舍瑞林(Goserelin))与3CL蛋白酶具有较好结合能力的小分子药物,它们理论上都具有抑制新型冠状病毒复制的效果。将靶向3CL蛋白酶的候选药物与辉瑞公司开发的药物Paxlovid进行比较,发现其作用位点均集中于3CL蛋白酶的第130-200位的残基周围,具有相似的结合位点与相互作用。此外也对候选药物的物理与化学性质及与基因相互作用进行了分析。本研究可为开发新型冠状病毒感染的治疗药物提供参考。     

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.