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人类冠状病毒与SARS-CoV
冠状病毒(Coronavirus)于1937年首次从禽类分离,Tyrrell和Bynoe于1965年将人鼻腔洗液接种人胚气管,检测有病毒增殖,由于其外观形态似日冕,1968年鉴定为人类冠状病毒[1].2003年严重急性呼吸综合征(SARS)由SARS-冠状病毒(SARS-CoV)引起并大规模流行,SARS-CoV作为新出现病原体引起全球关注;2004年又出现新型冠状病毒.现就人类冠状病毒和SARS-CoV的类型、特性、受体、基因组和流行概况进行扼要回顾.
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流行性乙型脑炎病毒分子生物学研究进展
流行性乙型脑炎(简称乙脑)病死率较高,后遗症严重,在亚洲地区危害较大.乙脑病毒基因组为单股正链RNA,全长约11 kb,各地代表株的全核苷酸序列均已阐明.该病毒有3个结构蛋白(C,PrM和E)和7个非结构蛋白(NS1,NS2A,NS2B,NS3,NS4A,NS4B和NS5).目前认为E蛋白以及NS1、NS2、NS3、NS4和NS5均与乙脑病毒的感染和致病性有关.乙脑病毒可分为4个基因型,我国分布有基因Ⅲ型和Ⅰ型,Ⅲ型为主要流行型.本文对乙脑病毒的分类和分型、毒力基因、基因组成分的克隆及表达、宿主细胞免疫作用机制、疫苗的研究及应用现状作一综述.
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基因芯片在个体化医疗的实际应用博奥生物的HLA基因分型技术服务介绍
人的所有特征和疾病几乎都与人的基因组相关,在人类个体之间,约有四千分之一的DNA序列不同,这些不同导致了人们对许多疾病易感性的不同,也影响了个体对同一治疗的反应不同.
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中国幽门螺杆菌基因组多样性与种群结构分析
目的 了解中国幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,HP)基因组特征及种群结构.方法 利用中国不同地域不同疾病分离的10株HP的基因组序列,并整合公共数据库中其他地域的HP基因组数据,通过比较基因组和生物信息学方法分析中国HP的基因组与种群结构特征.结果 中国HP核心基因为1 203个.菌株特异基因为19 ～ 32个,这些基因可能与中国HP在不同地域、不同疾病宿主中的适应性进化有关.基因组变异较大区域主要集中在编码限制修饰系统的基因和编码四型分泌系统的基因.基于核心基因组单核苷酸多态性(SNP)的种群分析确定中国菌株均属于hpEastAsia群,hspEAsia亚群,且不同地域菌株具有地域聚集性特点.在3株中国HP基因组序列中发现了前噬菌体序列,携带噬菌体组装所需的必要元件.结论 基于核心基因组SNP分析中国菌株均属于hpEastAsia群,hspEAsia亚群,且具有地域聚集性.为深入挖掘中国不同地域不同疾病相关HP的遗传特征及研究噬菌体在HP进化与致病中的作用奠定了基础.
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浙江省人感染H7N9禽流感病毒的基因组序列分析
目的 分析浙江省2013年4月初一例人感染甲型H7N9禽流感患者的病原学和基因组序列特征.方法 提取患者标本的病毒RNA并用荧光定量RT-PCR方法检测,一步法RT-PCR扩增H7N9禽流感病毒基因组的8个片段,测序并拼接出基因组序列.下载目前已经公布的H7N9禽流感病毒和其他H7、N9亚型的病毒的HA和NA序列,采用Mega 5.1软件对其进行序列比对并构建进化树.根据测序的结果分析该例H7N9禽流感病毒的序列变异情况.结果 该患者标本甲型流感、H7亚型和N9亚型均为阳性,通过扩增基因组各片段并进行测序.对血凝素和神经氨酸酶基因进行比对和进化树构建,结果显示该H7N9病毒HA基因与A/duck/Zhejiang/12/2011(H7N3)的亲缘关系近,NA基因与A/wild bird/Korea/A14/2011 (H7N9)的亲缘关系近.编码内部蛋白的6个基因均与中国大陆近两年的H9N2毒株为相似.该标本的病毒HA蛋白发生了Q226L突变,而与已经公布的人感染H7N9禽流感毒株均不一致的是PB2未发生E627K突变.结论 从该份临床标本完成了检测和基因组各片段的扩增与测序.该病毒与已报道的人感染H7N9禽流感病毒同源性高,存在Q226L等重要位点的突变,但PB2未发生E627K突变.
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2008年和2010年肠道病毒71型广州分离株全基因组序列分析
目的 研究2008年和2010年广州地区手足口病患者中肠道病毒71型(EV71)病毒全基因组序列的基因型与变异特点.方法 参照GenBank上EV71深圳株SHZH03(AY465356)基因组设计分段扩增引物,进行RT-PCR分段扩增EV71病毒基因组,PCR产物直接进行序列测定,用Clustal W/X、DNASTAR、MEGA4.1等软件分析基因组序列.结果 克隆9株广州株EV71,病毒全基因组全长序列均为7405 bp,提交到GenBank上的序列号为HQ456305、HQ456306、HQ456307、HQ456308、HQ456309、HQ456310、HQ456311、HQ456312、HQ456313.将9株广州株EV71与EV71的A、B3、B4、B5、C1、C2、C3、C4型及阜阳株全基因组核苷酸序列进行Clustal W比较,发现与C4a型阜阳株等同源性为98%～99%,与C4b同源性为91%～93%,与C1～C3同源性为82%～83%,与B3～B5同源性为81%～83%,与A型同源性为80%.将9株广州分离株EV71的VP1基因与EV71病毒A、B、C型进行Clustal W比较,同样是与C4a为98%～99%,与C4b同源性为92%～94%,与C1～C3的同源性为88%～89%,与B1～B5型同源性为83%～84%,与A型同源性为81%～82%.将9株广州株与EV71的A、B、C型VP1基因氨基酸序列进行Clustal W比对,发现VP1基因22位点的谷氨酰胺转变为组氨酸(Q→H),聚合蛋白中213位点(S→T)和1764位点(V→(Ⅰ)也发生了氨基酸的点突变,P的213位点属于VP2基因,1764位点属于3D基因.结论 2008年和2010年分离的9株广州株EV71属于C4a型,与阜阳株同源性为98%～99%,VP1基因22位点发生了点突变,聚合蛋白中213位点和1764位点也发生了氨基酸的点突变.
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HEP-Flury株病毒辅助质粒包装CTN株病毒基因组拯救狂犬病病毒
目的 以CTN株狂犬病病毒全长基因组cDNA重组质粒(pCTN-GFP)和HEP-Flury株病毒N、P、L辅助质粒共转染拯救具有活性的CTN株重组狂犬病病毒(CTN-GFP).方法 将CTN株狂犬病病毒全长基因组分4段进行扩增,体外连接扩增片段并克隆入表达载体中,构建CTN株狂犬病病毒全长基因组cDNA重组质粒,基因组ψ基因被标识基因GFP取代,通过与HEP-Flury株病毒N、P、L3个辅助质粒共转染BHK-21细胞,拯救能够稳定表达GFP的重组病毒CTN-GFP.结果 成功扩增全长基因组的4个基因片段,并将其克隆入表达载体,构建了CTN株狂犬病病毒全长基因组cDNA重组质粒pCTN-GFP,经酶切鉴定和序列测定证明pCTN-GFP为正确克隆,可直接用于病毒拯救.将pCTN-GFP与HEP-Flury株病毒辅助质粒共转染BHK-21细胞4d后,成功拯救出CTN株重组狂犬病病毒,重组病毒能够表达标识基因GFP,荧光显微镜下可直接观察到标识基因GFP的表达,设计跨GFP和L基因的特性引物对重组病毒进行RT-PCR检测,结果证明此病毒是从克隆的质粒中拯救的重组病毒.结论 HEP-Flury株病毒的结构蛋白能够包装并转录CTN株病毒的基因组RNA.
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戊型肝炎病毒的动物宿主研究进展
戊型肝炎病毒(hepatitis E virus,HEV)是1982年发现的一种新型肝炎病毒[1],当时称为肠道传播的非甲非乙型肝炎病毒,1989年正式命名为HEV.其基因组为单股正链RNA,全长约7.2 kb,基因组编码区有3个开放读码框架(ORFs).HEV至少有8个基因型[2];基因1型和2型分别为亚非型和墨西哥型;美国的猪和人HEV为基因3型;中国的北京株和台湾株HEV属于基因4型;欧洲株、意大利株和希腊株等属于HEV基因5～8型.HEV主要经粪-口途径传播,有流行和散发两种形式.流行主要发生在发展中国家,多因水源被污染引起.散发主要发生在欧美一些发达国家,患者多有到流行区的旅游史,但也有的患者发病前未到过流行区.为弄清楚HEV感染和流行的真正原因,各国学者对HEV的动物宿主进行了大量研究,并取得了不少的进展,现综述如下.
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鼠疫噬菌体基因组研究进展
随着不同来源鼠疫噬菌体基因组测序的完成,为从基因水平研究鼠疫噬菌体提供了机遇.本文从全基因组的水平描述了鼠疫噬菌体的基本特征,对已测序的鼠疫噬菌体基因组进行分析比较,并探讨其遗传进化关系,以及从基因预测和蛋白注释方面描述鼠疫噬菌体基因组的功能,为进一步研究鼠疫噬菌体提供数据.
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随机扩增多态性DNA在院内感染性肺炎逆行感染途径研究中的应用
关于院内感染性肺炎(NP)是否存在胃→咽→下呼吸道的逆行感染途径尚缺乏基因组DNA水平上的确凿证据.1998年6月至1999年3月选择三所教学医院脑外科、神经内科行气管切开或插管的患者,按全国医院感染监控中心制订的诊断标准确诊NP,年龄≤15岁,确诊为肺部感染时间≤48小时者除外.发生NP的归为病例组,未发生NP的归为对照组.
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河南省登革热1型病毒的发现与全基因组序列分析
目的 对河南省登革热输入性病例进行实验室诊断,测定全基因序列,分析序列特征和传播来源.方法 河南省禹州市报告1例登革热疑似病例,该病例2014年9月19日从广东省佛山市返回,经流行病学调查,采集血清标本,进行登革热实验室诊断,用Vero细胞分离培养病毒株,合成引物分段扩增,测序后拼接获得全基因组序列,再用生物学软件进行序列分析.结果 该病例实验室确诊为登革热1型感染,血清标本在Vero细胞上分离培养成功,测序后拼接成全长10 670 nt的全基因组序列,经系统进化分析,属于登革热1型病毒第Ⅴ基因亚型,与印度2008—2011年分离病毒株亲缘关系近,核酸同源性在98.2%~99.4%之间,未发生重组.结论 河南省首次发现登革热1型输入性病例,结合该病例发病前曾去过广东的流行病学调查资料,推测印度毒株之前已传入广东省,此次又输入河南省.
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2007-2011年青岛地区H3N2流感病毒全基因组进化特征分析
目的 了解2007-2011年青岛地区流行的H3 N2流感病毒的全基因组进化特征.方法 选取2007-2011年青岛地区流行的H3 N2流感病毒58株,提取病毒RNA,应用RT-PCR扩增各基因片段,并进行序列测定；用Sequencher软件完成序列拼接.选取GenBank收录的全球同期氨基酸数大于300的H3 N2流感病毒589株,以其血凝素重链区(HA1)序列作为参照,用Mega 5.0软件对各基因片段进行系统发育分析及分子特征分析.结果 2007-2011年青岛地区流行的H3 N2流感病毒血凝素(HA)基因在进化树上形成单一主干,每一流行季毒株的起源均晚于上一季；全基因组进化分析发现,2009-2010流行季存在重配病毒株,而2010-2011流行季同时存在簇Ⅰ和簇Ⅱ两系毒株流行,该季病毒呈现复杂的重配现象.病毒HA1蛋白与疫苗株比较,2007-2011年各监测季分别有8、6、6、8、11处氨基酸变异,涉及13个抗原位点.M2蛋白氨基酸序列分析表明,分离到的H3N2流感病毒31位氨基酸均发生丝氨酸→天冬酰胺(S31N)突变.2007-2011年青岛地区分离的H3N2流感病毒HA1基因在进化树上与全球同期H3 N2流感毒株处于同一主要分支.序列比对及抗原性分析显示,毒株A/Qingdao/F521/2011存在H3 N2与甲型H1N1流感病毒共感染现象.结论2007-2011年青岛地区流行的H3N2流感病毒各基因片段呈现复杂的进化特征.
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2005年浙江麻疹流行株与疫苗株基因组比较分析
目的 通过对麻疹暴发疫情中分离的麻疹流行株MVi/Zhejiang.CHN/7.05/4与麻疹疫苗株沪191全基因组比较,分析当代麻疹流行株与疫苗株的基因差异.方法 通过测定从2005年浙江省麻疹暴发疫情中分离到的麻疹流行株MW/Zbejiang.CHN/7.05/4的全基因组序列,采用MEGA 3.1软件对流行株与疫苗株的全基因组序列进行比对和分析,并结合流行病学资料对毒株的变异进行分析.结果 流行株与疫苗株相比全基因组共发生822个碱基突变(变异率为5.17%),含161个异义突变,其中有3个变异位点导致了病毒糖基化位点的变异;用毒株制备抗血清进行交叉中和试验,流行株与疫苗株抗原比相差5.66倍.结论 浙江省2005年麻疹暴发疫情分离的流行株MVi/Zhejiang.CHI/7.05/4和中国现行使用的麻疹疫苗株沪191在全基因组层面已存在一定的差异,疫苗对免疫人群的保护作用需做进一步追踪探讨.
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2009-2011年青岛市甲型H1N1流行性感冒病毒全基因组特征分析
目的 了解2009-2011年青岛地区甲型H1N1流行性感冒病毒(简称流感病毒)的全基因组特征.方法 选取2009-2011年青岛地区流行的甲型H1N1流感病毒35株,提取病毒RNA,应用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)扩增各基因片段,并进行序列测定;用Sequencher软件完成序列拼接.选取GenBank收录的25条全球同期甲型H1N1流感病毒血凝素(HA)基因全长序列作为参照,用Mega 5.0软件对各基因片段进行系统发育分析及分子特征分析;下载2010年8月至2011年3月间全球分离的1068条该型HA序列用于氨基酸变异分析.结果 在HA基因进化树上,2009-2010、2010-2011年监测季毒株各分列4个分支,每监测季各有一个优势分支.2009-2010年监测季优势分离株HA基因核苷酸同源性为99.6％～99.9％,编码氨基酸同源性为99.1％ ～ 99.8％,2010-2011年监测季优势分离株HA基因核苷酸同源性为99.1％ ～ 99.6％,编码氨基酸同源性为98.2％ ～99.1％,两季优势分离株间HA基因核苷酸同源性为98.8％～99.8％,编码氨基酸同源性为98.0％～99.6％.病毒HA蛋白与疫苗株比较,各监测季分别有14、12处氨基酸变异,涉及10个抗原位点及5个阳性选择位点.神经氨酸酶(NA)蛋白247位、274位氨基酸均分别为丝氨酸(247S)、组氨酸(274H),M2蛋白31位氨基酸均为天冬酰胺(31N).结论 2009-2011年青岛地区流行的甲型H1N1流感病毒在持续不断地发生变异而产生抗原漂移;毒株全部为烷胺类药物耐药株,但对神经氨酸酶抑制剂敏感.
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新疆库蚊分离的0507JS11病毒为Brevidensovirus新成员
目的 揭示新疆库蚊分离的0507JS11病毒的基本特征,明确其分类地位.方法 对0507JS11病毒进行细胞感染特点观察、负染电子显微镜(简称电镜)观察、基因组核酸电泳检测、全基因序列测定和系统进化分析.结果 0507JS11病毒可以引起Aedes albopictus C6/36细胞病变;完整病毒颗粒呈20面立体对称,直径20 nm,无包膜;病毒基因组为长3977 nt的单股正链DNA,基因组核酸电泳检测呈大小约4 kbp的DNA条带;病毒基因组编码区包括3个开放读码框(open readingframe,ORF),ORF1和ORF2编码非结构蛋白(non-structural protein,NS),ORF3编码衣壳蛋白(capsidprotein,VP);全基因序列系统进化分析显示病毒位于Brevidensovirus内一个独立进化分支.结论 新疆库蚊分离的0507JS11病毒为Brevidensovirus新成员.
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浙江省检出四株新的HIV-1 B/C重组毒株
HIV具有高度的遗传多样性和变异性,由于其颗粒基因组的独特构成(两个拷贝基因组)和引物模板“跳跃”基因复制机制等特征,造成HIV具有较高频率的基因重组发生.
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2006-2009年济南市麻疹病毒流行株的基因测定分析
自1954年麻疹病毒(MV)分离成功以来,一直被认为是单一血清型.1998年5月,WHO规定对MV基因定型至少对血凝蛋白(HA)全长编码序列或核蛋白(N)基因碳末端450个核苷酸序列进行分析.至目前已发现MV存在8个基因组(A-H)23个基因型[1].
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天津首例输入性人感染H7N9禽流感病例病原特征分析
2013年3月,上海、安徽发生了急性下呼吸道感染,标本经中国疾病预防控制中心鉴定,确认病原为新型H7N9禽流感病毒[1].截至2016年12月11日,共报告人感染H7N9禽流感实验室确诊病例810例,死亡324例,病死率为40%[2],大部分病例发生于我国华南及华东,以及台湾、香港等地区.天津位于我国华北地区,截至2016年6月11日,未报道过人感染H7N9禽流感病例.本研究对天津首例输入性人感染H7N9禽流感病例病原特征进行了分析,以期为疫情防控提供依据.
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大肠埃希菌的群体基因组学研究
将群体遗传学的理论与方法应用于特定种群多个分离株的全基因组序列中，进行数据挖掘和分析的学科称为群体基因组学(population genomics)。近年来，测序技术的迅猛发展使得低成本、快速获得大量个体全基因组序列成为可能，这推动了群体基因组学在进化领域的广泛应用。本文以经典模式生物大肠埃希菌为例，回顾了大肠埃希菌A、B1、B2、D和E五个基因型之间进化关系的确立历程；总结了基因组突变率、选择信号以及适应性进化模式的分析实例；并对群体基因组学在应对O157：H7和O104：H4菌株所致疫情暴发中的应用进行了综述。这些研究结果说明，尽管发展时间较短，群体基因组学在解析细菌种群结构、探索进化规律以及疾病暴发应对等领域已经发挥了重要作用；加强该学科研究对大肠埃希菌以及其他病原细菌的进化与防控研究工作均有积极意义。
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中东呼吸综合征冠状病毒基因组结构特征和分子检测
中东呼吸综合征冠状病毒是新近确定的新型冠状病毒，致病性强、病死率高，是β冠状病毒的C组中可感染人的病毒。该病毒基因组结构与其他已知人类冠状病毒基因组结构相似。至今已经发现该病毒具有不同亚型。但是对于该病毒溯源不是十分清楚，有证据指向可能来源于蝙蝠或单峰驼。一系列针对该病毒的分子检测方法已建立并应用于实验室与临床。
