基于Z曲线的新城疫病毒基因组生物信息分析

Z曲线是DNA序列信息的一种几何学表示形式。利用Z曲线坐标所对应的生物学含义,可以对DNA序列的生物信息进行系统分析。本文对40株自测序和从GenBank下载的新城疫病毒(NDV)全基因组序列,利用网络提供和自开发的Z曲线分析系统,对NDV生物信息进行了比较分析,构建了NDV全基因组的X、Y、Z分量沿序列的分布曲线和三维Z曲线,比较了不同基因型NDV基因组Z曲线的特征。结果显示,在NDV全基因组中A、G碱基或A、C碱基是占优势的,在基因组的前1/3序列中,G、C含量大于A、T的含量。不同基因型NDV全基因组的Z曲线(从ClassI到ClassII的I-VIII型)有向Z轴靠拢的趋势。     

基于宏基因组学的猪群样本病毒探测方法的建立

极其多样的病毒广泛存在于我们周围的环境和动物体内,其中很多病毒是人类所未知的,而发现未知病毒常常受制于病毒常规检测技术的局限性.[目的]构建未知病毒检测技术平台.[方法]应用病毒宏基因组学的理念,结合新型分子诊断技术,首先利用过滤和核酸酶处理去除样品宿主核酸干扰,然后随机PCR扩增潜在的病毒宏基因组,最后通过大规模测序及序列分析获取病毒核酸信息.[结果]利用此技术我们对猪瘟病毒(CSFV)细胞培养物和猪圆环病毒2型(PCV2)感染猪病料进行了分析,分别检测到序列总长度1680 bp,占基因组13.7％的CSFV序列和序列总长度834 bp,占基因组47.2％的PCV2序列;利用此检测技术平台研究一未知病原细胞培养物,通过测序和序列分析,结果显示56条序列中有26条为副流感病毒5型(PIV5)同源序列,覆盖了其基因组全长的16.4％;此外,应用本研究建立的方法结合新一代高通量测序,我们在混合的7份病原未知的病猪组织样品中检测到了1.1％的病毒序列,包括CSFV、PCV2、猪细环病毒(TTSuV)、猪bocavirus (PBoV)和人腺病毒6型(Ad6)等的部分基因序列.[结论]本研究建立的基于病毒宏基因组学的未知病毒的检测方法突破了传统病毒研究方法的缺陷,对于猪群样本中病毒的检测具有较高的敏感性,有望为新发、突发感染性疾病的诊断和监测提供技术支持.     

马传染性贫血病毒白细胞弱毒疫苗株及其亲本毒驴强毒株前病毒基因组比较分析

为阐明马传染性贫血白细胞弱毒疫苗株(EIAVDLV)的致弱和免疫保护机理,对EIAVDLV121及其亲本驴强毒株(EIAVDV117)前病毒全基因组序列进行了测定,并结合准种理论,分析了EIAV疫苗致弱过程中基因组进化特点。利用LA-PCR技术对EIAVDV117和EIAVDLV121的前病毒基因组分两段进行扩增,分别获得4个和10个前病毒全基因组序列。EIAVDV117前病毒基因组平均为8236bp,G C含量38.0。EIAVDLV121前病毒基因组平均8249bp,G C含量37.3。两者的前病毒基因组平均差异率为2.8。其中S2、LTR和env基因差异较大,分别为4.1、3.9和3.1。此外,S2、S3和env推导的氨基酸的差异明显,分别为10.4、5.6和4.8(gp90为6.8)。EIAVDLV121各基因的异质性均显著高于EIAVDV117。研究发现体外培养的EIAVDLV121至少有5种类型的LTR混合存在。在gp90推导的氨基酸序列上,EIAVDV117比EIAVDLV121平均多2个N-糖基化位点,总数为19,其中3个为EIAVDV117特有。EIAVDLV121有1个疫苗株特有N-糖基化位点。研究结果为进一步探讨马传染性贫血弱毒疫苗生物学特性提供信息。     

鹅源新城疫病毒ZJ1株微型基因组的构建及其初步应用

在获得鹅源新城疫病毒ZJ1株全基因组序列的基础上,用增强型绿色荧光蛋白（eGFP）报告基因取代鹅源新城疫病毒ZJ1株整个编码区,只保留与病毒复制、转录和病毒粒子包装相关的调控序列,将其反向克隆入转录载体TVT7R(0.0)中,构建了该毒株的微型基因组。当转染用辅助病毒ZJ1株感染的Hep_2细胞时报告基因得到表达,表明此微型 基因组RNA可被辅助病毒提供的NP、P和L蛋白翻译。同时将该病毒NP、P和L蛋白基因分别克隆入真核表达载体pCI_neo中,构建了表达该病毒NP、P与L蛋白的辅助质粒,用此微型基因组对辅助质粒的表达产物进行了功能鉴定并对该病毒拯救过程中痘苗病毒的最适感染剂量进行了摸索。以上研究为该病毒的成功拯救及开展其它相关研究奠定了基础。     

表达绿色荧光蛋白的重组鸡传染性支气管炎病毒的构建

为探讨鸡传染性支气管炎病毒(IBV)作为载体表达外源基因的可行性,本研究根据IBV H120疫苗株的全基因组序列设计引物,采用RT-PCR方法分10个片段对其基因组进行扩增,并克隆至pMD19-T载体中;同时构建IBV基因组5a基因编码区被增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因替换的重组质粒。采用体外拼接策略,将BsaI酶切处理的10个基因片段顺序连接,构建5a基因编码区被EGFP基因替换的基因组全长cDNA,其5’端具有完整的T7 RNA聚合酶启动子核心序列,3’端具有polyA尾巴结构。然后通过T7 RNA聚合酶体外转录系统合成病毒基因组RNA,脂质体转染BHK-21细胞进行病毒拯救。结果表明成功的从基因组全长cDNA拯救出重组病毒H120-5a/EGFP株,其在鸡胚中能有效的复制和传代,并表达绿色荧光蛋白;5a基因的缺失并不影响病毒对鸡胚的致病性。本研究为进一步开展IBV的分子致病机理、载体疫苗等研究奠定了基础。     

柑橘衰退病毒基因组的简单重复序列分布分析

柑橘衰退病毒（Citrus tristeza virus,CTV）属于长线性病毒科（Closteroviridae）,是目前已知植物病毒中基因组最大的病毒,其引起的柑橘衰退病对全世界的柑橘产业造成着严重影响。本文以在GenBank登录的32条全长CTV基因组序列为材料,分析简单重复序列（Simple Sequence Repeats,SSRs）在其基因组序列中的分布情况。研究结果显示,在所有的CTV基因组中均有SSRs的分布,SSRs重复次数较少,二型SSRs占主导地位,未在CTV基因组序列中发现五型和六型SSRs。在32条基因组全长序列中仅在5条序列中发现四型SSRs。这是首次以柑橘病毒为材料进行的SSRs分析研究。     

中国6株狂犬病病毒街毒株全基因组测序与分析

实验研究中对分离于中国的6株狂犬病病毒街毒株进行了全基因组测序,对基因组的5个结构基因(N、P、M、G和L)的核苷酸和推断的氨基酸序列以及非编码区序列进行了分析与比较,并与来自GenBank的40株毒株从全基因组水平进行了分子进化分析。所测6株中国狂犬病病毒街毒株的全基因组核苷酸序列长度介于11 907 nt(CQ92)和11 924 nt(SH06和gg4)之间,基因组结构相同,用全基因组和不同的结构基因构建的进化树拓扑结构相似,基因组3′和5′末端高度保守而且末端11个核苷酸互补配对,5个结构基因的保守性依次是NLMGP,核苷酸同源性的最小值依次分别是81.9%、81.7%、80.7%、78.3%和76.7%。     

基因组结构信息在动物系统发育研究中的应用

随着人类基因组和一些模式生物、重要经济生物以及大量微生物基因组测序的完成,生物学整体研究业已进入基因组时代.最近5～10年以来,利用基因组结构信息进行系统发育推断的研究形成了分类学和进化生物学中的前沿领域之一.相对于核苷酸或氨基酸序列中的突变而言,基因组的结构变化--内含子的插入/缺失、反转录子的整合、签名序列、基因重复以及基因排序等--是更大空间(或者时间空间)尺度上的相对稀缺的系统发育信息,一般用于科和科以上阶元间的亲缘关系研究.基因组全序列的获得和其中各基因位置的确定有利于将基因组中不同层次的系统发育信息综合起来,利用全面分子证据(total molecular evidence;包括基因组信息,DNA、RNA、蛋白质的序列信息,RNA和蛋白质的高级结构等)进行分子系统学研究.     

植物病毒双链RNA提取、研究进展

植物病毒病在世界各地广泛分布,大约90%的植物病毒基因组为单链RNA,当病毒侵染植物后利用寄主成分进行复制时,首先产生与基因组RNA互补的链,配对成双链模板,再以互补链为模板转录出子代基因组RNA。而正常的植物中往往不产生,而且ds-RNA对酶具有一定的抗性。通过对植物组织中ds-RNA的分析,可用于植物病毒的检测和诊断等研究。因此,植株中病毒ds-RNA的分离和鉴定,对病毒的研究和基因组解析具有重要意义。     

汉滩病毒微基因组的构建与评价

目的建立汉滩病毒(Hantaan virus, HTNV)微基因组系统,并进行初步评价。方法用分子克隆方法构建HTNV微基因组系统所需的微基因组质粒和表达核衣壳蛋白(nucleocapsid protein, NP)、RNA依赖的RNA聚合酶(RNA-dependent RNA polymerase, RdRp)的辅助质粒,转染HEK-293T细胞;并在辅助病毒添加与否的情况下进行验证。结果成功构建了基于HTNV L片段非编码区的绿色荧光蛋白(green fluorescence protein, GFP)和Gaussia荧光素酶(gaussia luciferase, Gluc)的微基因组质粒,GFP微基因组在辅助病毒HTNV感染的情况下可观察到明显绿色荧光,Gluc微基因组在辅助病毒感染或者辅助质粒共转染情况下均可检测到Gluc的表达。结论成功建立了HTNV的微基因组系统,为研究HTNV的复制机理和抗病毒药物的筛选提供了重要工具。     

中国柯萨奇病毒B5的全基因组测序及其序列分析

本文对我国首株与手足口病相关的柯萨奇病毒B5(01/CVB5/SD/CHN/09,CVB5/09)进行了基因组测序并与现有的相关序列进行了比较和进化分析。CVB5/09基因组长7399nt,共编码氨基酸2185aa,与现有的CVB5基因组核酸序列相似性在80.6%～85.3%之间,氨基酸序列相似性在96.1%～96.9%。进化分析发现,利用不同的基因组片段P1、P2和P3区构建的进化树中,CVB5/09分别处在不同的进化分支上,不同基因组片段有着不同的进化速率。Simplot相似性分析没有发现基因组有明显的重组发生。本文完成了我国第1株柯萨奇病毒B5全基因组序列的测定,通过与其它相关病毒的比较分析深入了解其遗传特征,以期为手足口病的流行病学调查和预防控制提供有价值的信息。     

核桃炭疽菌携带病毒种类鉴定及多样性分析

炭疽菌是核桃主要病害核桃炭疽病的病原,目前对核桃炭疽菌携带的病毒种类及病毒基因组序列信息了解较少。利用宏病毒组测序技术,对分离自我国3个不同省份的25株核桃炭疽菌所携带的病毒基因序列进行发掘、鉴定和分类。经同源比对分析,获得22种病毒基因组序列,其中19种为新病毒。在22种病毒中,有21种为正单链RNA病毒,1种为dsRNA病毒。正单链RNA分别隶属于裸露病毒科（Narnaviridae）、线粒体病毒科（Mitoviridae）和葡萄孢欧尔密病毒科（Botourmiaviridae）,而dsRNA属于Alternaviridae病毒科。RT-PCR验证结果表明22种病毒都能在核桃炭疽菌株中被检测到,且25株炭疽菌的病毒携带率为100%,每个菌株都至少被1-11种病毒侵染。研究结果丰富了炭疽菌属所携带的病毒基因组信息,为后续深入分析炭疽菌真菌病毒的多样性和分子特性奠定基础。     

应用两种基因组快速扩增方法进行病毒芯片杂交鉴定

为了摸索均衡的病毒基因组扩增方法,建立高通量的病毒检测基因芯片技术平台,本研究以甲病毒属的辛德比斯病毒作为检测模型,分别以随机PCR扩增法和MDA( Multiple Displacement Amplification)扩增法扩增病毒基因组,并以两种扩增产物作为模板,扩增辛德比斯病毒的特异基因片段以验证基因组扩增的均衡性;然后将两种基因组扩增产物标记荧光染料后与基因芯片进行杂交;结果表明从两种基因组扩增产物中正确扩增出了辛德比斯的特定基因片段,作为探针可与基因芯片上的靶标基因特异性结合;基因组扩增产物与基因芯片进行杂交,可成功检测到甲病毒属的特异性信号,充分说明随机PCR扩增法和MDA扩增法用于扩增病毒基因组均具有良好的均衡性,扩增产物可用于病毒性病原体的基因芯片检测。     

草鱼出血病病毒873株基因组外发现缺损性干扰颗粒的亚基因组分

草鱼出血病病毒基因组由11条dsRNA片段组成。最近在研究基因组时发现,在病毒基因组外存在的许多核酸成份,但在核苷酸数量上少于基因组成份,表现为较小分子量的RNA片段。在完整地克隆了这些片段的全长cDNA后,测定了其中两个克隆的序列组成,发现它们为病毒基因组经剪切后的部分片段,已经重新装配,而且都含有原基因组某一片段3′端和5′的保守区和倒转重复区,缺失中间部分。根据其特点来看,它们应为目前病毒学研究的重要材料－缺损性干扰颗粒的亚基因组成份。     

果树病毒基因组测序的研究

果树病毒痛害由于其危害严重及防治困难,一直是世界植物病理学者和果树生产者所关注的一个重要问题.而果树病毒基因组的研究在了解病毒基因的结构、功能,病毒基因的致病性及病毒的准确分类等方面有着重要的作用,因此,综述了果树病毒基因组研究的意义,介绍了果树病毒基因组测序策略中病毒基因组模板的制备、测序方法及测序产物的注释等方面,并展望了果树病毒基因组测序研究的前景.     

草鱼出血病病毒873株基因组外发现缺损性干扰颗粒的亚基因组成份

草鱼出血病病毒基因组由 11条dsRNA片段组成。最近在研究其基因组时发现 ,在病毒基因组外存在许多核酸成份 ,但在核苷酸数量上少于基因组成份 ,表现为较小分子量的RNA片段。在完整地克隆了这些片段的全长cDNA后 ,测定了其中两个克隆的序列组成 ,发现它们为病毒基因组经剪切后的部分片段 ,已经重新装配 ,而且都含有原基因组某一片段 3′端和 5′端的保守区和倒转重复区 ,缺失中间部分。根据其特点来看 ,它们应为目前病毒学研究的重要材料———缺损性干扰颗粒的亚基因组成份。     

在我国乙型肝炎病毒基因在细菌中无性繁殖首次获得成功

据《科学报》(1982.6.3)报导,中国科学院上海生化所科研人员成功地将我国的adr型乙型肝炎病毒基因组转移到细菌中无性繁殖获得成功。上海生化所从1980年底开始进行乙型肝炎病毒基因工程的研究,1981年上半年起从我国乙型肝炎病毒携带者的血浆里分离、纯化出adr型病毒基因组(DNA),与上海卫生防疫站协作,于1982年初成功地完成了乙型肝炎病毒adr型基因组在细菌中的无性繁,成功率是很高的。他们的     

植物功能基因组研究进展

随着植物基因组计划的深入,植物基因组学研究的重点已经转变为基因组功能的研究,即利用基因组序列的信息和高通量的系统分析技术,在基因组水平研究植物结构和组织与植物功能在细胞、有机体和进化上的关系.对功能基因组学研究的内容、方法以及最新研究进展进行了综述.     

双链RNA技术在植物病毒研究中的应用

含ＲＮＡ基因组的植物病毒在复制时会产生双链ＲＮＡ（ｄｓＲＮＡ）。本文介绍了用ＣＦ－－１１纤维素粉提取ｄｓＲＮＡ的步骤,并列举了ｄｓＲＮＡ在植物病毒研究中的应用,其主要应用有（１）用于检测植物病毒;（２）用于病毒株系分化;（３）用于病毒卫星ＲＮＡ及亚基因组ＲＮＡ研究;（４）用于侵染性测定及病毒基因组功能研究等。