马铃薯甲虫结节性硬化复合物基因LdTSC1和LdTSC2基因的克隆及功能分析

【目的】通过RNAi技术明确马铃薯甲虫TOR上游的关键信号集成节点及类胰岛素信号通道下游基因结节性硬化复合物TSC1和TSC2的功能。旨在为探明马铃薯甲虫类胰岛素信号转导提供更多理论支持。【方法】在NCBI(美国国家生物技术信息中心)获取马铃薯甲虫LdTSC1/2序列,分别利用多重序列比对和系统发育分析确定该基因的完整性和系统发育关系;采用喂食幼虫dsRNA的方法,观察该基因的调低对马铃薯甲虫幼虫生长发育、糖脂代谢的影响。【结果】克隆得到马铃薯甲虫TSC1编码蛋白的氨基酸序列与鞘翅目白蜡窄吉丁直系同源蛋白的氨基酸序列的自展一致度为100%,聚为一支;TSC2编码蛋白的氨基酸序列与鞘翅目白蜡窄吉丁和赤拟谷盗的同源蛋白氨基酸序列的自展一致度为100%,聚为一支。通过分别喂食2龄幼虫LdTSC1/2的dsRNA能有效降低靶标基因的表达量,幼虫出现体重减轻,化蛹率和羽化率显著下降,葡萄糖的吸收转化效率降低,海藻糖含量升高和甘油三酯均减少。【结论】下调2龄幼虫LdTSC1/2的表达量,导致试虫出现抑制了糖脂代谢、脂肪体减少、体重减轻以及发育延迟;结果表明LdTSC1/2调控了马铃薯甲虫幼虫的糖脂代谢过程,显著影响幼虫化蛹和蜕皮过程。     

成年雄性林麝消化道寄生虫群落 对不同扰动策略的响应

人工繁育是当前我国保护野生林麝（Moschus berezovskii）资源的主要手段之一,但在林麝种群复壮的过程中,消化道寄生虫病始终威胁着林麝的健康。为探究林麝消化道寄生虫群落对不同扰动策略的响应,本研究分别使用复合药阿苯达唑伊维菌素粉和单一成分药阿维菌素粉去除林麝体内线虫和绦虫,监测林麝其他寄生虫和群落动态变化。选取60只雄性林麝,随机分为三组,分别为阿苯达唑伊维菌素用药组（20只）、阿维菌素用药组（20只）和未做任何处理的对照组（20只）,并连续采集8周用药组和对照组林麝的新鲜粪便。基于改良的Wisconsin粪便虫卵漂浮计数法检测粪便中的虫卵和卵囊,对实验结果进行Kruskal-Wallis检验、Wilcoxon秩检验、Mann Whitney检验和双因素方差分析。研究结果显示,对照组和阿苯达唑伊维菌素用药组林麝的寄生虫感染均为混合感染,球虫为优势物种,其负载量显著高于线虫和绦虫（P < 0.05),阿维菌素用药组林麝仅感染球虫。药物扰动后,两组用药组的林麝球虫的流行率、平均感染强度均高于对照组,但线虫流行率均低于对照组（27.15%,42.15%）。此外,用药后,阿苯达唑伊维菌素用药组林麝先于阿维菌素用药组再次感染线虫和绦虫。通过比较用药组和对照组林麝寄生虫的群落动态变化,表明林麝消化道寄生虫感染现象较为普遍,多重感染中球虫和蠕虫存在竞争关系,复合药物阿苯达唑伊维菌素粉对林麝寄生虫群落的扰动程度更大,林麝寄生虫群落恢复能力与扰动程度成正比。建议林麝人工繁育基地加强科学性和计划性驱虫,并持续性开展林麝寄生虫感染的监测工作。     

Independent component analysis based gene co-expression network inference (ICAnet) to decipher functional modules for better single-cell clustering and batch integration

With the tremendous increase of publicly available single-cell RNA-sequencing (scRNA-seq) datasets, bioinformatics methods based on gene co-expression network are becoming efficient tools for analyzing scRNA-seq data, improving cell type prediction accuracy and in turn facilitating biological discovery. However, the current methods are mainly based on overall co-expression correlation and overlook co-expression that exists in only a subset of cells, thus fail to discover certain rare cell types and sensitive to batch effect. Here, we developed independent component analysis-based gene co-expression network inference (ICAnet) that decomposed scRNA-seq data into a series of independent gene expression components and inferred co-expression modules, which improved cell clustering and rare cell-type discovery. ICAnet showed efficient performance for cell clustering and batch integration using scRNA-seq datasets spanning multiple cells/tissues/donors/library types. It works stably on datasets produced by different library construction strategies and with different sequencing depths and cell numbers. We demonstrated the capability of ICAnet to discover rare cell types in multiple independent scRNA-seq datasets from different sources. Importantly, the identified modules activated in acute myeloid leukemia scRNA-seq datasets have the potential to serve as new diagnostic markers. Thus, ICAnet is a competitive tool for cell clustering and biological interpretations of single-cell RNA-seq data analysis.     

荻草谷网蚜唾液蛋白基因Sm13498的克隆及功能分析

【目的】荻草谷网蚜Sitobion miscanthi为我国小麦Triticum aestivum主产区麦蚜优势种;Sm13498蛋白是在荻草谷网蚜唾液腺中特异表达的唾液蛋白。本研究旨在探析荻草谷网蚜功能未知的Sm13498在调节植物防御反应中的潜在作用。【方法】基于荻草谷网蚜唾液腺转录组测序数据,PCR克隆Sm13498的cDNA全长序列,并进行生物信息学分析;采用RT-qPCR测定Sm13498在取食小麦叶片不同时间的荻草谷网蚜无翅成蚜中的表达动态;通过酵母分泌系统验证Sm13498蛋白信号肽的分泌功能;利用根癌农杆菌Agrobacterium tumefaciens介导在本氏烟Nicotiana benthamiana中瞬时表达技术鉴定Sm13498蛋白功能及亚细胞定位。【结果】克隆获得了荻草谷网蚜Sm13498 cDNA全长序列(GenBank登录号：MW346655),开放阅读框(ORF)全长783 bp,编码260个氨基酸,预测蛋白分子量28.01 kD,第1-22位氨基酸为N端信号肽。系统进化树显示,Sm13498与豌豆蚜Acyrthosiphon pisum的功能未知蛋白LOC100159087precursor(GenBank登录号: NP_001313548.1)亲缘关系最近(氨基酸序列一致性为71.7%)。RT-qPCR结果表明,Sm13498在荻草谷网蚜无翅成蚜取食小麦叶片12 h时表达水平达到最高。含有Sm13498信号肽片段的酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae YTK12可在YPRAA培养基正常生长,并可将无色2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)还原为不可溶的暗红色的氯化三苯基四氮唑(TTF),证实其信号肽具有分泌活性。经根癌农杆菌介导在本氏烟瞬时表达Sm13498蛋白可抑制Bcl-2相关X蛋白(Bcl-2-associated X protein, BAX)及病原菌激发子INF1诱导的程序性细胞死亡。亚细胞定位结果表明,Sm13498-GFP融合蛋白定位于本氏烟叶片细胞膜。【结论】结果说明荻草谷网蚜唾液蛋白Sm13498可抑制植物防御反应。本研究为发掘荻草谷网蚜唾液中效应子, 深入解析麦蚜对小麦品种强适应性奠定了基础。     

水痘-带状疱疹病毒ORF43蛋白的单克隆抗体制备及初步研究

水痘-带状疱疹病毒(Varicella-zoster virus,VZV)是引起水痘和带状疱疹这两种临床表现不同病症的共同致病原,其基因组中ORF43是VZV在宿主细胞中复制的必需基因,但目前尚无针对VZV ORF43编码蛋白性质与功能的研究报道.本研究目的 是制备抗VZV ORF43单克隆抗体,以初步研究该蛋白在细胞内的表达与分布情况.本研究构建了VZV ORF43蛋白的原核表达质粒并在大肠杆菌中进行了该蛋白的表达,纯化蛋白免疫小鼠后,使用杂交瘤技术及克隆化筛选,获得一株特异性强、反应性好的抗VZV ORF43单克隆抗体2D3.本研究使用该抗体鉴定出VZV ORF43蛋白在质粒转染细胞与病毒感染细胞中表达的分子量大小均约为70kD,但分别呈现出细胞质和细胞核的不同亚细胞定位.以上工作为后续进一步探究该蛋白在VZV感染与致病过程中的作用奠定了基础.     

2018年河南省肠道病毒环境监测结果分析

通过对2018年河南省环境污水中肠道病毒(Enterovirus,EV)的持续监测,了解河南省环境污水中脊灰病毒(PV)和非脊灰肠道病毒(NPEV)的血清型分布及流行情况.选取了河南省东、西、南、北、中部的五个城市,对每个城市有10万～30万人共同使用的下水管网的地区进行污水采样,每两个月采集1次,每次采集两份污水样品,采集持续1年,对污水样品进行浓缩,将浓缩液接种至RD细胞、L20B细胞和HEp-2细胞进行病毒分离.对病毒分离物进行VP1区核苷酸序列测定分析,采用最大似然法构建系统进化树对EV进行分子定型,并进行核苷酸相似性分析.共采集污水样品60份,分离到EV阳性毒株16株(26.67％),分别为8株CVB5、3株E7、3株E11、1株CVB5+E11混合株;1株PVIII;环境监测标本与急性弛缓性麻痹(Acute flaccid paralysis,AFP)病例标本,在济源市和周口市分离到的CVB5比例有一致性,郑州市和济源市分离到的E7比例有一致性;污水标本中阳性毒株的检出时间要早于AFP病例标本中同种毒株型别的检出时间1～3个月.来源于AFP病例监测和环境监测的CVB5之间的核苷酸相似性为94.7％～99.6％,来源于AFP病例监测和环境监测的E7之间的核苷酸相似性为92.5％～100.0％.来源于AFP病例监测和环境监测的CVB5属于同一个基因型,E7也是同一个基因型,甚至是同一个病毒传播链.河南省2018年建立了环境监测方法,是AFP病例监测的有益的补充,也可对人类肠道病毒病流行或暴发进行预测和预警.     

江苏省2017年新报告HIV感染者治疗前耐药分析及基因亚型分布

基于大样本量的亚型及治疗前耐药分析,更准确地掌握江苏省HIV-1流行亚型,更真实地评估江苏省治疗前耐药水平并为抗病毒治疗的开展提供依据收集2017年全年全江苏省新报告感染者治疗前血样.逆转录PCR扩增HIV-1蛋白酶区(pol)基因并送测序.ChromasPro剪辑,拼接,合成序列.MEGA7做序列比对并构建进化树分析亚型.序列在线比对耐药位点.治疗前耐药分析,耐药率达16.3％.蛋白酶区(PR)主要耐药位点是L33F,占44.4％.核苷酸逆转录酶区(NRTI)主要耐药位点是M184位点变异,占35％.非核苷酸逆转录酶区(NNRTI)耐药位点主要是V179位点变异,占59.2％.CRF01_AE亚型(456,37.7％)和CRF07_BC亚型(381,31.6％)仍为江苏省主要流行亚型;不同的是复杂重组体(CPXs)和独特重组体(URFs)数量极速上升至第三位(241,19.9％).江苏省HIV-1复杂重组体大量出现,提示新人病毒或病毒交叉重组频繁,艾滋病的防制依然任重道远.在治疗前耐药比例大幅上升的情况下,治疗前耐药检测成为个体选择抗病毒治疗方案的关键.     

肺结节病合并Alternaria alternata所致皮肤链格孢病1例

患者,女,61岁,确诊肺结节病、口服糖皮质激素7月,双手背及腕部红色斑块3个月。组织病理示表皮轻度棘层增厚,真皮浅、中层中性粒细胞、淋巴、组织细胞、浆细胞、多核巨细胞混合性浸润,可见散在双轮廓厚壁酵母样结构。六铵银染色见不规则肿胀菌丝及酵母样厚壁孢子。真菌培养见棕/灰褐色菌落,镜下见棕色分隔孢子。ITS区序列分析鉴定为Alternaria alternate。口服伊曲康唑胶囊200 mg/d,联合外用硝酸舍他康唑乳膏2次/d,连续用药4个月后皮损完全消退,随访半年,未见复发。     

罗氏沼虾MrLc3a基因cDNA的克隆及在副溶血弧菌胁迫下的表达分析

虾类和果蝇同属节肢动物.果蝇的相关研究表明自噬与免疫关系密切,而虾类自噬机制研究鲜少.微管相关蛋白1轻链3 (microtubule-associated protein 1 light chain 3,Lc3)与自噬基因Atg8同源,其与自噬体的形成密切相关,是自噬活性的标志分子.本研究利用RACE技术克隆了罗氏沼虾的MrLc3a基因的全长cDNA,用RT-qPCR检测了该基因在罗氏沼虾主要组织中的表达量;并研究了正常和副溶血弧菌感染两种情况下MrLc3a基因和免疫基因Relish的表达变化情况,为其在病害防御方面的应用提供了前期数据.试验结果表明:MrLc3a基因全长653 bp,其中包括195 bp的5'-UTR、378 bp的ORF开放阅读框和80 bp的3'-UTR,共编码126个氨基酸;序列比对结果显示,其编码的氨基酸序列和南美白对虾Lc3a编码的氨基酸序列具有较高的同源性,并在系统发育树上聚为一支;RT-qPCR结果显示,MrLc3a基因在罗氏沼虾各个组织均有表达,其中在脑、鳃、胃中的表达量较高,在肝胰腺和性腺中的表达量较少;副溶血弧菌感染罗氏沼虾后显著影响了MrLc3a和Relish基因在罗氏沼虾肝胰腺组织中的转录情况,MrLc3a和Relish基因随时间变化都呈现出先上升后下降的趋势,表明MrLc3a基因通过参与细胞自噬过程而参与了免疫反应.     

Molecular deconvolution of the neutralizing antibodies induced by an inactivated SARS-CoV-2 virus vaccine

Dear Editor, The rapid emergence and persistence of the pandemic caused by severe acute respiratory syndrome coronavirus 2(SARS-CoV-2) has had enormous impacts on global health and the economy.Effective vaccines against SARS-CoV-2 are urgently needed to control the coronavirus disease 2019(COVID-19) pandemic,and multiple vaccines have been found to be efficacious in preventing symptomatic COVID-19(Polack et al.,2020;Wu et al.,2020;Jones and Roy,2021).We have developed a traditional beta-propiolactone-inacti-vated aluminum hydroxide-adjuvanted whole-virion SARS-CoV-2 vaccine (BBIBP-CorV),which elicited protective immune responses in clinical trials (Wang et al.,2020;Xia et al.,2021).The vaccine has been granted conditional approvals or emergency use authorizations (EUAs) in China and other countries.