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上海市柯萨奇病毒A6型流行株基因进化与选择压力分析
目的 对上海市柯萨奇病毒A6型(CVA6)流行株的基因进化和选择压力进行分析,为今后手足口病的防治提供理论依据.方法 选取美国国立生物技术信息中心(NCBI)数据库中的CVA6参考序列,与2011-2015年上海地区CVA6流行株的VP1基因序列进行比对,采用MEGA软件构建进化树;扩增2014-2015年上海地区CVA6流行株的全长基因序列,采用Bioedit软件计算氨基酸置换熵值,用Datamonkey在线软件预测正向选择位点.结果 基于VP1基因序列的进化树显示2011-2015年上海地区的CVA6流行株为D3、D6和D7亚型,2014年后为D7亚型.氨基酸置换熵值计算共获得39个熵值＞0.6的位点.选取FEL和IFEL模型分析分别发现3个和4个正向选择位点,VP1的595位和3D区的1 999位为分析获得的共同氨基酸变异位点.结论 2014-2015年,上海地区流行的CVA6属于D7亚型,VP1区未出现显著的基因变异,应继续保持对上海地区CVA6的基因进化趋势研究并密切关注基因变异情况.
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甲型N9亚型流感病毒神经氨酸酶基因进化分析
通过对甲型N9亚型流感病毒神经氨酸酶(NA)核苷酸进化趋势的研究,进而探寻2013年新型H7N9亚型禽流感病毒产生的根源.本次研究选取美国国立生物技术信息中心(NCBI)的甲型N9亚型流感病毒的NA序列,采用生物软件ClustalX 2.0和MEGA 6.0建立进化树形图.对其欧亚分支,采用BEAST软件2.1.2和Datamonkey interface在线软件,计算和分析选择压力和进化速率.采用Bioedit软件对NA的氨基酸置换熵值计算并分析.系统进化树表明2013年新型H7N9亚型禽流感病毒可划分至现代欧亚分支之内,并且该分支的每位点每年核苷酸置换速率均值为3.8354×101,选择压力dN/dS均值为0.140413.16、19、40、53、81、84、11 2、256、335、359和401的氨基酸变异位点熵值＞0.5.研究分析表明2013年新型H7N9亚型禽流感病毒的NA片段基因可能来自甲型N9亚型流感病毒逐步进化的结果,早可追溯到1996年的A/duck/Siberia/700/1996 (H11N9)流感毒株,新型H7N9亚型禽流感病毒来源不是来自外界环境压力引起突变的结果.
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2011-2014年河北省手足口病病原构成及其他肠道病毒基因进化分析
目的 了解河北省2011-2014年手足口病病原以及其他(非EV71及非CoxA16的肠道病毒)肠道病毒分子遗传进化特征. 方法 利用描述流行病学方法对河北省2011-2014年疾病监测信息报告系统上报的手足口病病例资料和实验室检测结果进行统计分析,利用DNAstar软件包和MEGA软件分析其他肠道病毒的基因进化特征. 结果 手足口病病原检测病原构成以EV71为主,阳性率为53.49％,且不同年份病原构成略有不同.在轻症病例中,2012年CoxA16构成比为44.56％,2013年其他肠道病毒构成比为48.54％,但仍有＞75％的重症病例和85％的死亡病例由EV71感染引起.CVA6、CVA10、CVA4肠道病毒的分离株与其相应原型株的VP1区核苷酸序列差异均较大,但各型分离株具有较高的内部序列同源性,在进化树上与深圳、上海等相应分离株共进化共循环. 结论 EV71是本地区手足口病的主要病原体,但EV71和CVA16感染所占比例总体上呈下降趋势,其他肠道病毒所占比例总体上呈缓慢上升的趋势,加强非EV71、非CoxA16肠道病毒的检测和鉴定分型将有助于手足口病预防和控制.
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gyrB基因和16S rRNA基因序列分析在沙门菌属细菌鉴别中的临床应用评价
近研究发现,gyrB基因是16S rRNA基因以外适合细菌鉴别的又一理想靶基因.gyrB基因是编码DNA解旋酶B亚单位的基因,其显著优点是基因进化率较快,碱基替换频率较高,在相似细菌的检测和鉴别方面比16S rRNA基因更具优越性.本实验以10株沙门菌为受试对象,用PCR方法同时扩增其16S rRNA和gyrB基因,通过基因序列分析,比较两种基因对沙门菌的鉴别能力.
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汉坦病毒的基因进化与地理分布
汉坦病毒(HV)是单股负链RNA病毒,引起病死率高的肾综合征出血热(HFRS)和汉坦病毒肺综合征(HPS).HV基因有L、M 和S 3个片段组成,具有高变异特点,目前在世界范围内存在30个基因型,我国以HTN和SEO型为主.HV基因变异的主要原因是基因漂移,基因重组和重配.HV宿主范围非常局限,特定的型别一般只感染1种啮齿类动物,宿主转换是其基因进化的主要原因.各型分布具有地区聚集性,我国HV主要分布在东经100°以东的多水地带.
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从糖代谢谈基因进化的保守性
物质代谢中化学反应种类和物质代谢模式是有限的、保守的和简单的.从生物进化的角度看,许多物质代谢模式都是由同一古老模式演化而来的,这些化学反应种类和代谢模式的保守特征实际上反映了蛋白质编码基因进化的保守性[1].在生命过程中,糖类是第一位和有效的能源物质,其代谢过程中有许多化学反应都体现了生物体内化学反应种类和代谢模式的保守特征.
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泉州地区慢性重型肝炎患者乙型肝炎病毒基因型及亚型分布特点
目前已知,HBV被分为A～H 8种基因型,由于在同一基因型病毒株之间还存在着一定的差异,故依据全基因序列异质性>4%且<8%的原则,进一步将基因型分为不同亚型,如B型分为B1(Bj)、B2(Ba)、B3(Ba)、B4(Ba)等亚型,C型分为C1(Cs)、C2(Ce)、C3、C4、C5等亚型,在基因型亚型之间也存在着地域分布及临床差异[1-3].泉州地区HBV感染引起慢性重型肝炎的基因型以B型为主,其次为C型,亦存在一定比例的B/C基因型混合感染[4].为进一步明确泉州地区重型肝炎HBV基因型、基因亚型的分布特点,我们对慢性重型肝炎患者进行HBV S基因测序,通过HBV S基因进化树图验证了HBV基因型、区分HBV基因亚型.
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甲型流感病毒血凝素基因的进化与分型研究
目的 分析甲型流感病毒各亚型血凝素基因的系统发育特征，探讨甲型流感病毒血凝素基因的起源与演化规律。方法 从互联网获取甲型流感16个亚型的基因序列资料,运用DNAStar、Clustal X1.83、MEGA 4及PHYLIP 3.67等生物信息学软件对其进行系统发育关系研究。结果 16个亚型的甲型流感病毒的血凝素基因能够按照各自的血清亚型实现聚类，亚型内各基因的遗传距离在0.10231～0.22516厘摩(centimorgan，cM，SE为0.006～0.011)之间不等，按照系统发育关系，16个血清亚型可以分为5个大的进化簇：亚型H1、H2、H5与H6构成A簇，H8、H9与H12构成B簇，H11、H13与H16构成C簇，H7、H10与H15构成D簇，H3、H4与H14构成E簇，其中A簇、B簇与C簇可进一步聚类为一个进化群，而D簇与E簇也可以进一步聚类为另一进化群。结论 按血凝素基因的序列信息可将甲型流感病毒分为5个进化簇并进而分为两个进化群。
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2009-2017年烟台地区甲型(H1N1)pdm09流感病毒神经氨酸酶基因进化分析
目的 分析2009-2017年烟台地区甲型(H1N1) pdm09流感病毒流行情况及神经氨酸酶(neuraminidase,NA)基因进化特征.方法 收集2009年8月～2017年8月烟台地区两家哨点医院流感样病例咽试子标本10 236份,狗肾细胞(Madin-Darby canine kidney cell,MDCK)分离流感病毒,血凝抑制实验进行病毒分型.选取甲型(H1 N1) pdm09流感毒株43株,扩增NA基因全序列并测序,应用分子生物学软件分析其遗传变异特征.结果 系统发生分析表明大部分烟台分离株属于2、7、6C、6B.1和6B.2基因型;NA蛋白分子多个氨基酸位点发生变异,与疫苗株相比,6、7基因型增加了44位糖基化位点;6B.1和6B.2基因亚型,减少了386位糖基化位点;运用固定效应似然比模型和内部固定效应似然比模型发现34和386两个正向选择压力位点,NA蛋白酶活性中心位点及周围辅助位点均未发生变异.结论 2009-2017年烟台地区甲型(H1N1) pdm09流感病毒NA基因持续发生变异,仍对神经氨酸酶抑制剂敏感,未来仍应加强流感流行状况和病原基因特征监测.
关键词： 甲型(H1N1)pdm09 神经氨酸酶 耐药 基因进化 -
2012-2013年湖北省麻疹病毒流行株核蛋白N基因和血凝素蛋白H基因特征分析
目的 分析近年湖北省麻疹病毒流行株基因型别以及血凝素蛋白(H)基因特性.方法 对2012-2013年麻疹病毒核酸检测阳性的患者标本,直接提取核酸,采用one-step逆转录一聚合酶链反应方法扩增核蛋白(N)和血凝素蛋白(H)基因,测序后进行同源性和进化分析.结果 湖北省麻疹病毒流行株主要为H1基因型的H1a亚型,发现一株D8基因亚型.与中国麻疹疫苗株上海191株的N和H基因比较,其核苷酸同源性分别为91.6％～92.4％和94.6％～94.8％.对湖北省H1a亚型麻疹病毒H基因进化分析发现均属lineage 3b,H蛋白序列分析发现第240和第397位氨基酸分别发生Ser→Asn、Pro→Leu的变异.运用贝叶斯中的马尔科夫链的蒙特卡洛方法,估计H1a基因亚型H基因核苷酸的平均碱基替代率为7.619×10-4取代/位点/年,估算其共同祖先大约出现在1980年.结论 湖北省2012-2013年麻疹病毒流行株主要H1a基因型,仅1例D8亚型;与中国疫苗株沪191株相比较,两者在基因特性上存在明显差异,需进一步加强对麻疹病毒基因型别和变异程度的监测.
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2014-2015年商洛市流感病毒H3N2亚型血凝素(HA1)基因进化研究
目的 分析2014-2015年度商洛市流感监测病毒血凝素(HA)基因变异情况并研究与推荐疫苗的匹配性.方法 收集2014-2015年商洛市流感监测平台用狗肾传代细胞(MDCK)培养分离的H3N2亚型毒株,利用RT-PCR方法扩增分离HA片段,进行核苷酸序列测定,应用clustax2.1软件进行序列比对后,用Mega6.0软件构建系统发育进化树,系统进化树采用Neighboring-j oining方法进行分析.结果 2014-2015年度分离的流感H3N2毒株同源性在97.2％～99.9％,与推荐疫苗株A/Texas/50/2012同源性为97.3％～98.5％;将分离毒株的HA1基因氨基酸与疫苗株比较,发现2014年毒株主要抗原决定簇氨基酸变异点有B区Y159F、S198P;2015年主要抗原决定簇氨基酸变异点有A区G142R,B区S159F、S198P.结论 2014-2015年度商洛市流感H3N2亚型毒株关键抗原决定簇已经出现改变,A/Texas/50/2012作为疫苗组分已经不是佳,亟需对我国流感H3N2亚型疫苗组分进行更新,应密切关注流感H3N2基因进化趋势.
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新德里金属β-酰胺酶基因特征
目的:研究新德里金属β-酰胺酶(NDM-1)基因的特征,分析其可能的来源.方法:在美国生物信息中心(NCBI)检索NDM-1基因,使用Blast生物学软件对检索到的基因与GenBank进行比对.使用ClustalW2.0生物学软件,对5条NDM-1基因和30条各亚型β-内酰胺酶基因进行多序列比较.结果:在NCBI中检索到3条NDM-1基因,与GenBank比较后共发现9条基因序列与NDM-1基因同源性较高,其中2条为两株海洋细菌的部分基因序列(同源性达69%和70%).选择5条NDM-1基因与30条β-内酰胺酶基因进行多序列比较,同源性均很低,在基因进化树上NDM-1基因与β-内酰胺酶基因位于不同分枝.结论:NDM-1基因并非来源于β-内酰胺酶基因,NDM-1基因可能与两株海洋细菌有一定的亲缘关系.
关键词： 新德里金属β-酰胺酶 超级细菌 基因进化 -
抗生素耐药基因古老起源与现代进化及其警示
细菌抗生素耐药性系全球关注的医学及社会问题.新近对古老细菌DNA与现代病原菌的研究揭示了抗生素耐药基因的古老起源、多样性及快速的现代进化,并促使了耐药基因组(resistome)的问世.耐药基因决定簇及其与进化有关的基因可移动元件如质粒、插入顺序、转座子和整合子等远存在于人类抗生素时代之前.在过去短短的70年抗生素时代期间,人类大量应用各类抗生素等行为明显地造成了对细菌的选择性压力,加之细菌基因本身的自突变性和水平基因转移能力等多种因素促使了耐药基因的进化及新型耐药特征的出现.人类重要病原菌如ESKAPE病原菌(肠球菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、鲍曼不动杆菌、铜绿假单胞菌和肠道杆菌属)所呈现的高度多重耐药性或泛耐药性便充分展示了耐药基因起源、进化和传播的复杂性,并严重地威胁着感染性疾病的治疗.所有这些均警示人类需要同时采取多种有效措施控制各类抗生素尤其是人类极为重要抗生素的使用.任何环境下的抗生素滥用当止!
