基于高通量测序技术测定普通棉耳狨猴粪便微生物多样性

目的应用高通量测序技术分析普通棉耳狨猴粪便菌群的结构与组成,为进一步开发利用新型实验动物奠定基础。方法采集4只成年雄性普通棉耳狨猴粪便,用细菌16SrRNA通用引物扩增V3~V4区,采用IlluminaMiSeq测序平台对普通棉耳狨猴粪便微生物进行研究。结果共测序获得315511条有效序列与596个OTU。普通棉耳狨猴粪便中的细菌共鉴定出9个门、14个纲、26个目、50个科、82个属和64个种和226个OTU。其中,1)优势门是拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes),平均含量分别为54.52%和25.39%2)丰度最高的纲为拟杆菌纲(Bacteroidia)和厌氧菌纲(Negativicutes),平均含量为54.5%和17%。3)乳杆菌目(Lactobacillales)和拟杆菌目(Bacteroidales)的丰度最高,为50.01%和20.52%。4)普雷沃菌科(Prevotellaceae)和双歧杆菌科(Bifidobacteriaceae)所占丰度最高,平均含量分别为43.14%和11.33%。5)双歧杆菌属(Bifidobacterium)和拟杆菌属(Bacteroides)的丰度较高,平均含量分别为11.33%11.12%。6)有益菌群双歧杆菌属丰度较高,但在所检测样本中都含有。7)丰度最高的前10个种,归类为7个科、5个纲。这10个种占到33.16%,其他53种总和仅占到0.74%,其他未鉴定出菌种,且相对丰度还较高,需要进一步研究。8)PICRUSt功能预测分析:氨基酸转运等代谢功能和蛋白质翻译、折叠遗传信息处理功能丰度较高。结论应用高通量测序技术,较全面的检测了普通棉耳狨猴粪便菌群,普通棉耳狨猴粪便细菌组成具有丰富的多样性,其中还有许多未被分类鉴定且相对丰度较高的细菌,需要进一步研究。     

不同分娩方式对晚期早产儿肠道菌群的影响

目的 探讨不同分娩方式对晚期早产儿肠道菌群定植的影响。方法 以胎龄(周)为34~(0/7)～36~(6/7)的15例晚期早产儿为研究对象,根据分娩方式分为自然分娩组(n=8)和剖宫产组(n=7)。收集早产儿出生后3 d、7 d、14 d的粪便标本,应用高通量测序技术对细菌16S rRNA可变区中的V4区进行测序,分析肠道菌群多样性及组成结构。结果 (1)自然分娩组晚期早产儿粪便标本菌群多样性指数逐渐上升,剖宫产组的多样性指数较平稳,两组相比差异无统计学意义;(2)45份粪便标本中共检测出10个菌门,均以变形菌门、厚壁菌门、放线菌门和拟杆菌门为优势菌门,两组晚期早产儿生后变形菌门、拟杆菌门所占比例逐渐降低,厚壁菌门、放线菌门呈增多趋势。两组相比,剖宫产组7 d、14 d时拟杆菌门的相对丰度显著低于自然分娩组(Z=-2.896,P=0.004;Z=-2.120,P=0.040),变形菌门相对丰度仅在7 d时显著高于自然分娩组(Z=-2.190,P=0.030);(3)两组研究对象中,除自然分娩组14 d时以双歧杆菌属为优势菌属外,余下均以肠杆菌属为优势菌属。相比于自然分娩组,在7 d时剖宫产组拟杆菌属所占比例显著降低(Z=-2.806,P=0.005),肠杆菌属所占比例显著升高(Z=-2.199,P=0.030)。结论 剖宫产能显著影响婴儿早期肠道菌群的定植,降低肠道中早期拟杆菌的水平。     

乳腺炎小鼠肠道菌群改变 及与炎性因子的相关性分析

目的采用高通量测序技术分析乳腺炎小鼠肠道菌群的丰度特征与组织炎性因子的关系。方法选用24只泌乳10 d的昆明雌鼠,随机分成4组(每组6只):健康对照组、低剂量攻菌组(含金黄色葡萄球菌10~3 CFU/25μL)、中剂量攻菌组(含金黄色葡萄球菌10~4 CFU/25μL)和高剂量攻菌组(含金黄色葡萄球菌10~5 CFU/25μL)。用非损伤方法经乳头管分别注入不同浓度的金黄色葡萄球菌悬浊液于小鼠的第4对(腹部)乳腺内。观察小鼠、组织病理学变化以及乳腺组织中TNF-α和Cav-1含量变化;收集小鼠粪便,采用高通量测序技术对小鼠粪便菌群进行分析。结果 (1)与健康对照组小鼠相比,高剂量攻菌组乳腺组织呈明显的炎性病理变化,TNF-α表达明显升高(P0.05),Cav-1表达明显降低(P0.05);(2)不同组小鼠肠道菌群物种丰度不同,对照组肠道菌群以拟杆菌门和厚壁菌门为主;与对照组相比,高剂量攻菌组乳腺炎模型小鼠厚壁菌门丰度增高,拟杆菌门、疣微菌门丰度降低,变形菌门无显著差异;进一步比较后发现,从属以上水平看,后者拟杆菌属、另枝菌属、普雷沃菌属丰度相对较低。结论提示乳腺炎发生和进展与肠道菌群的平衡有密切的关系,结果为研究乳腺炎的免疫学、病理学提供实验依据。     

蛋白质晶体学技术的发展与展望

从50年前英国科学家解析出第一个蛋白质晶体结构以来,蛋白质晶体学历经数个里程碑式的发展,已经成为一门成熟的高科技学科,是结构生物学的主要研究手段。近年来结构生物学发展迅速并和其他学科相互渗透交叉,特别是受到结构基因组学等热点学科的极大带动。作为结构生物学的基本手段和技术,蛋白质晶体学从解析简单的蛋白质三维结构延伸到解决各类生物大分子及复合物结构,并更加注重研究结构与功能之间的相互关系,派生出诸如基于结构的药物设计等应用性很强的分支。生物技术及计算机技术的飞速发展,尤其是高通量技术在生物学领域的应用,为蛋白质晶体学带来了全新的概念和更加广阔的前景。文章将主要介绍蛋白质晶体学技术的一些历史发展以及对未来的展望。     

基于高通量测序的怒江红山茶微卫星位点特征分析

以怒江红山茶叶片为材料,采用Illumina Hiseq 2000平台测序,共获得140 996条无冗余的序列,进行SSR位点搜索后,得到32 696个SSR位点,出现频率为23.2%。所搜索的SSR以二核苷酸重复类型最多,三核苷酸和单核苷酸次之,四、五、六核苷酸重复类型较少（<1%）。单核苷酸重复类型中以A/T基元较丰富（10.92%）;二核苷酸中AG/CT基元出现频率最大,达到49.72%,AT/AT基元和AC/GT基元所占比例相差不多,而CG/CG基元所占比例最少,为0.07%;三核苷酸重复类型中AAG/CTT最多,ACC/GGT、ATC/ATG和AGG/CCT基元次之,CCG/GGC、ACT/AGT和ACG/CGT基元较低,都小于1%;四、五、六核苷酸类型中各重复基元均较少。在怒江红山茶转录组中,微卫星的数量随着对应的重复类型、重复次数的增加而降低,也随重复区段碱基长度的增加而降低。     

利用SLAF-seq技术开发带鱼(Trichiurus japonicus)微卫星标记以及跨物种扩增检测

带鱼(Trichiurus japonicus)是广泛分布于东亚大陆架海域的暖温性近底层鱼类,长期位居我国单鱼种渔获量第一位。自上世纪70年代以来,持续过度捕捞和海洋环境变化导致中国近海带鱼资源基础和遗传多样性受到严重影响,但有关带鱼种群的微卫星DNA标记研究却较为缺乏,不利于该物种遗传资源评估和保护。为此,本研究采用基于高通量测序平台的SLAF-seq技术,从带鱼的195 308个SLAF标签中识别出25 704个二至六碱基重复微卫星位点。经过引物扩增验证,最终筛选出36个具有多态性的微卫星标记。各位点等位基因数4～35,均值14.47。观测杂合度0.214～1.000,期望杂合度0.456～0.979,均值分别为0.620和0.803。所有位点的多态信息含量值均大于0.25。经Bonferroni校正,21个位点符合哈迪-温伯格平衡,且各位点间不存在连锁不平衡。这21个多态性微卫星标记可为带鱼的种群遗传资源研究提供新的有效分子标记和技术支撑。Bottleneck分析结果表明,宁波近海带鱼群体未检测到近期的遗传瓶颈效应,这可能与目前东海区带鱼野生群体数量还比较庞大、遗传变异仍然较为丰富有关。跨物种扩增结果显示,分别有12、16、4和3个带鱼微卫星标记在带鱼属(Trichiurus)、沙带鱼(Lepturacanthus savala)、窄颅带鱼(Tentoriceps cristatus)及小带鱼(Eupleurogrammus muticus)中具有较好的通用性,这些微卫星标记为今后带鱼科相应属、种的系统进化关系研究提供新的分析手段和契机。     

榆树叶片形成虫瘿过程中转录组学分析

榆瘿蚜取食侵染榆树叶片形成了榆树虫瘿,本研究采用新一代的高通量Illumina Hi Seq^TM 2000技术测序平台对榆瘿蚜取食刺激的榆树叶片进行转录组测序和功能注释,利用生物学方法对基因表达和功能进行研究。测序获得23.19 Gb碱基序列信息,通过对测序数据进行序列过滤、拼接和去冗余,共获得102 017个Unigenes,通过NR与BLAST等数据库比对,其中有37 899个(37.15%) Unigense被注释。利用KOG、GO、KEGG等数据库对榆树虫瘿叶片的Unigense进行比对,按功其能将匹配的Unigenes基因划分25大类;GO注释将信息归纳为基因的3大主类,57个亚类;以KEGG数据库为参考,将Unigene定位到110个不同的代谢通路,包括氧化应激防御、植物激素信号转导、碳水化合物以及次生物代谢等代谢相关的Unigenes通路。本研究通过二代高通量转录组测序技术研究榆瘿蚜侵染下榆树虫瘿的相关基因,为今后研究榆瘿蚜侵染榆树叶片形成虫瘿的分子机理提供了基础资料。     

生物芯片技术助推食品安全

指甲片儿大小的一个生物芯片,就可以实现对细胞、蛋白质、基因和其他生物成分的准确、快速、高通量的检测在食品安全检测中有着良好的发展前景。     

超声诊断科中的计算机应用

计算机发展的日新月异,其功能强、运算快、精度高、存取和查询方便,现已成为本科不可缺少的一个重要工具。我们利用图像处理软件将原灰阶图伪彩色化,检查近方例病人取得良好的效果;同时能将图像重排、加字等编辑和对某一区域作直方图计算;将图像存储、再现和传输,决不会降低图像质量。利用FOXBASE+等软件进行病人资料的管理、数据统计和文件处理。作者提出了超声的三维成像和图像处理网络的会诊中心,如能实现将是超声诊断上一台阶。     

时间分辨荧光光谱测量结果的一种数据处理改进方法

在综合矩方法和拉普拉斯变换方法原理的基础上,本文报道一种时间相关单光子计数测出的荧光衰变动力学曲线的数据处理的改进方法.此方法使我们能在花费时间较少的条件下得出和用最小二乘法拟合相比拟的准确分析结果.这一方法的优点已被用于分析香豆素102+DCM和香豆素102+PBBO激光染料乙醇溶液的双指数荧光衰变过程的结果所证实,此外,本文也讨论了仪器时间漂移校正及拉普拉斯变换的数据截取问题.