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北京市GⅡ.P16-GⅡ.2型诺如病毒变异株全基因组序列分析
目的 对北京市GⅡ.P16-GⅡ.2型诺如病毒变异株进行全基因组序列扩增及进化分析,了解其基因遗传变异特征.方法 采用一步法反转录聚合酶链反应,对2017年北京发现的两株GⅡ.P16-GⅡ.2诺如病毒进行全基因组序列分段扩增及测序,利用DNAStar 7.0、BioEdit进行序列拼接,采用Mega 5.05软件以大似然法构建进化树,采用SimPlot软件进行相似性分析,并分析其组织血型抗原结合位点及附近氨基酸变异情况.结果 全基因组及衣壳蛋白区进化树分析显示,北京市2017年发现的两株诺如病毒与其他2016-2017年出现的GⅡ.P16-GⅡ.2型诺如病毒单独形成一个分支.聚合酶区进化树分析显示,这两株病毒与其他2016-2017年的GⅡ.P16-GⅡ.2型、2015-2016年的GⅡ.P16-GⅡ.4 Sydney 2012型混合形成一个分支.与2016年以前的GⅡ.P16-GⅡ.2型诺如病毒相比,衣壳蛋白区及聚合酶区序列进化树分析提示,GⅡ.P16-GⅡ.2 2016-2017与201 1年该型诺如病毒分离株进化距离更近.氨基酸序列比较发现,两株病毒组织血型抗原结合位点附近的氨基酸与其他该型别诺如病毒相比,各有一处点突变.结论 北京市2017年发现的两株诺如病毒经全基因分析证实为GⅡ.P16-GⅡ.2型重组株,并且有可能是从2011年发现的GⅡ.P16-GⅡ.2型诺如病毒进化而来.
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云南新分离四株流行性乙型脑炎病毒全基因组序列特征研究
目的 对云南省2009年和2010年分离的4株流行性乙型脑炎(乙脑)病毒进行全基因组序列测定和分析,阐明近期乙脑病毒流行株的分子生物学特征及基因型.方法 通过反转录-聚合酶链反应和核苷酸序列测定方法获得病毒全基因组序列,采用Clustal X、DNAstar和Mega等生物学软件进行核苷酸和推导氨基酸序列分析及系统进化分析.结果 2009年和2010年在云南省中部和西部地区三带喙库蚊(Culex tritaeriorhynchus)中分离到4株乙脑病毒,其中YN09M57株基因组全长10 967 bp,DH10M865、DH10M978和DHL10M62株基因组全长均为10 965 bp,均编码3432个氨基酸.这4株病毒核苷酸和氨基酸同源性分别为98.3％ ～99.9％和99.5％ ～99.9％,与来自GenBank的7株基因Ⅰ型乙脑病毒核苷酸和氨基酸同源性分别为98.3％ ～99.9％和99.7％ ～99.9％;与基因Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ型参考株核苷酸和氨基酸同源性分别在78.7％～89.7％和91.4％ ～ 98.4％;与乙脑减毒活疫苗SA14-14-2株在E蛋白编码区有15个氨基酸位点差异,均位于抗原关键位点之外.基于E基因、全基因组系统进化分析显示云南4株乙脑病毒均为基因Ⅰ型,并形成2个进化分支,分别与相邻省份和东南亚流行株进化关系较近.结论 云南新分离4株乙脑病毒属基因Ⅰ型,虽然它们之间及其与该型参考株核苷酸和氨基酸位点存在某些差异,但决定病毒毒力和抗原性的关键位点未见明显变化.本研究提示这些乙脑病毒流行株具有稳定的遗传特性和地域特征.
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浙江省义乌市一例输入性登革热的病毒分离及全基因组序列分析
目的 调查浙江省义乌市2013年1例输入性登革热病例的分子流行病学特点.方法 采集患者血清标本,采用酯酶联免疫吸附试验和实时荧光定量聚合酶链反应分别检测登革病毒IgM抗体和核酸.用C6/36细胞分离病毒和全基因组测序及分析.结果 从来自安哥拉的1例登革热患者血清中检测到登革病毒IgM抗体和1型登革病毒核酸,并分离到1株病毒(Zj/yw01).经序列测定,该病毒基因组全长10 141 bp (GenBank no.KF864667),进化树显示该病毒为登革1型病毒Ⅴ亚型,与安哥拉分离株(KF184957)同源性高.结论 分子生物学证实该病例为来自安哥拉的输入性病例.
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2009年江西省新分离流行性乙型脑炎病毒株全基因组分子生物学特性研究
目的 对2009年分离自江西省蚊虫标本的流行性乙型脑炎(乙脑)病毒JX0939株进行全基因组序列测定,分析其基因组特征.方法 使用针对乙脑病毒全基因组测序引物进行PCR扩增基因组片段,PCR产物直接测序,拼接后获得全基因组序列.利用生物信息学软件进行核苷酸序列及氨基酸序列分析和病毒的系统进化分析.结果 新分离乙脑病毒IX0939株基因组全长10965个核苷酸,从97位到10 392位,共10296个核苷酸编码-个开放阅读框,编码3432个氨基酸.与GenBank中登录的所有59株乙脑病毒全基因组序列比较发现,其核苷酸总体差异率为1%～17%,氨基酸总体差异率为0.1～5%.与目前使用的减毒活疫苗株SA-14-14-2株相比较,只有88%的核苷酸同源性,全基因组共存在1237个核苷酸差异,83个氨基酸差异.提取GenBank登录的及本实验室测定的不同省份的乙脐病毒全基因组序列,进行全基因组序列系统进化分析显示JXCY939株属于基因1型乙脑病毒.结论 新分离的乙脑病毒JX0939株属于基因1型,与2007年中国分离株SHl7M-07进化关系接近,与疫苗株SA-14-14-2相比关键位点氨基酸未见变异.
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从全基因组规模的基因表达水平来评估个体的健康状态
按照分子生物学"中心法则"的基本内容,生物信息从DNA到RNA再到蛋白质;蛋白质是生命现象的终体现形式.因此研究生命现象,特别是寻找疾病相关的分子标记物,理论上利用蛋白组学的理论和方法来寻找的分子标记物是能贴近解释生命现象的理想标记物.由于目前基于蛋白组学的研究相对于基因组学的研究在技术方法上还明显滞后.例如蛋白组学中常用的二维电泳法,在高分辨率的时候也只能有效分离2000到3000种蛋白质,而在此基础上开展寻找蛋白表达差异的分辨率就比较低.人类基因组计划完成后,依据人类基因组序列特征已经预测到人类基因组有约3万个基因,一张基因芯片能够全部承载所有的基因序列信息,从而能够实现通过一次基因芯片实验检测人的全部基因mRNA的表达情况.
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男性HIV/AIDS人群中梨支原体感染状况及其影响因素研究
目的 了解江苏省男性HIV/AIDS人群中梨支原体(Mpi)感染情况,分析其感染的危险因素,并首次完成Mpi全基因组测序,为进一步研究其致病机制奠定基础.方法 以江苏省疾病预防控制中心确认的男性HIV/AIDS人群为研究对象,采用重复横断面调查,进行了4次流行病学调查并分别收集首段尿、静脉血样本进行upi感染的检测和CD4+T淋巴细胞计数.建立EpiData数据库,使用SPSS 19.0软件进行统计学分析.采用Illumina Hiseq 2000平台对Mpi基因组进行测序.结果 共收集1 541名男性HIV/AIDS,其中851人(55.2％)处于HIV感染阶段,690人(44.8％)已发展至艾滋病阶段,Mpi感染率15.4％(95％CI:14％～17％);多因素logistic回归分析结果显示,在HIV/AIDS人群中未接受高效抗病毒治疗者,Mpi感染风险高于已治疗者(OR=1.344,95％CI:1.008 ～ 1.792).另外,随CD4+T淋巴细胞计数升高,Mpi感染风险降低(OR=0.600,95％CI:0.444 ～ 0.810).Mpi基因组为850 704bp,GC含量为24.21％,含有708个基因,总长度为734085bp,平均长度1 037 bp,占基因组全长的86.29％.结论 本次调查的1 541名江苏省男性HIV/AIDS人群,Mpi感染较高.接受抗病毒治疗以及机体CD4+T淋巴细胞计数保持较高水平者,可降低Mpi的感染风险.并首次完成Mpi标准株的全基因组序列测定(注册序列号:AZHZ00000001),获得了基因组草图,为今后进一步研究基因功能、探求致病机制等提供依据.
关键词： 梨支原体 HIV感染者/艾滋病患者 感染率 全基因组 -
云南省2009年埃可病毒6型分离株KM57-09全基因序列分析
目的 对云南埃可病毒6型(Echo6)分离株KM57-09全基因序列进行分析和研究,了解其遗传特性.方法 设计针对Echo6引物,提取病毒RNA、RT-PCR扩增和产物直接测序获得序列.利用Mega 5.05、RDP 3和SimPlot 3.5.1等生物学软件分析全基因序列.结果 获得KM57-09全基因组核苷酸序列长度为7419 bp,编码含2191个氨基酸残基的多聚蛋白；与其他Echo6参考株核苷酸和氨基酸同源性分别为79.3％ ～ 80.2％和93.3％～ 94.4％,与原型株D' Amor核苷酸和氨基酸同源性分别为79.3％和93 6％.在基因组各个区段上,Echo6KM57-09分离株的2C和3A区,与HN-2-E25核苷酸同源性高,分别为86.3％和85.0％,而其5'UTR、VP4、3D和3'UTR区则与CoxB5-Henan-2010核苷酸同源性高,分别为91.7％、81.2％、89.7％和96.9％.在VP1区上,与中国其他省份分离株的核苷酸和氨基酸同源性分别为80.0％～96.0％和95.8％～ 99.0％,而与其他国家分离株的核苷酸和氨基酸同源性分别为77.6％ ～ 96.0％和95.2％ ～ 99.0％.进化分析发现Echo6可分为5个分支,中国分离株分属C和E分支,其中KM57 09属于E分支,且5个分支之间核苷酸的差异为15.6％ ～23.3％.3D基因序列种系进化分析以及RDP3和SimPlot 3.5.1软件分析发现KM57-09序列在非结构区可能存在重组.结论 Echo6可分为5个基因型,KM57- 09分离株属于E基因型；中国大陆曾存在不同 Echo6株传播链的流行.
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2008年柯萨奇病毒A组16型昆明分离株KMM08全基因组序列分析
目的 分析柯萨奇病毒A组16型(CA16)昆明分离株KMM08全基因序列,了解其遗传特性.方法 设计针对CA16引物,提取病毒RNA,RT-PCR扩增和产物直接测序获得序列.利用Mega 4.1,RDP3和SimPlot 3.5.1等软件分析全基因序列.结果 获得KMM08全基因组核苷酸序列长度为7409bp,编码含2193个氨基酸残基的多聚蛋白；与其他CA16参考株核苷酸和氨基酸同源性分别为79.0％～ 98.2％和94.5％ ～ 99.3％,其中SZ-HK08-3与国际标准株G10核苷酸和氨基酸同源性分别79.1％和94.8％；而与肠道病毒71型(EV71)标准株BrCr同源性分别为78.7％和89.0％.在各个区段上,KMM08与SZ-HK08-3的核苷酸和氨基酸同源性分别为97.0％～99.0％和98.0％～100.0％,同源性高；与G10的核苷酸和氨基酸同源性分别为74.2％ ～ 86.9％和90.9％ ～97.0％；与EV71 BrCr核苷酸和氨基酸同源性分别在65.0％ ～ 84.9％和71.0％～95.2％.进化分析发现KMM08属于B基因型的一个分支.RDP3和SimPlot 3.5.1软件分析发现Tainan-5079-98序列发现重组信号,而KMM08未发现.结论 KMM08分离株为B基因型；CA16与EV71在非结构区发生重组.
关键词： 柯萨奇病毒A组16型 全基因组 序列分析 -
人埃可病毒20型KM/EV20/2010分离株的全基因组序列分析
目的 对人埃可病毒20型(ECHO20) KM/EV20/2010分离株全基因组进行序列测定,并分析其分子变异和进化特点.方法 设计针对KM/EV20/2010引物,提取病毒RNA,RT-PCR扩增和序列测定获得全基因序列.利用Mega 4.1、RDP3和SimPlot 3.5.1软件分析全基因序列.结果 KM/EV20/2010病毒株基因组全长7 395 bp个核苷酸(nt),5’端和3’端分别为744 nt和96 nt的非编码区,5’和3’非编码区间为一个6 549 nt长的开放阅读框,编码一个含2 183个氨基酸的多聚蛋白,编码区内未见核苷酸的插入或缺失.与GenBank中现有唯一1株ECHO20 JV-l原型株全基因组序列相比对,核苷酸同源性为80.1％,氨基酸同源性为96.7％;构建基于全长VP1基因序列的进化树图并进行基因分型分析,ECHO20可分为6个基因型,中国分离株分属Ⅲ和Ⅳ基因型,其中KM/EV20/2010属于基因型Ⅳ,且6个基因型之间核苷酸的差异为9.4％～21.7％.基于全基因组序列的种系进化分析提示KM/EV20/2010分离株与ECHO20原型株JV-1遗传距离很远,未与原型株JV-1聚簇分布,而与ECHO30病毒株遗传距离较近.分析发现KM/EV20/2010序列在非结构区可能存在重组.结论 中国ECHO20可分为6个基因型,KM/EV20/2010分离株属于Ⅳ基因型.
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安徽省2株人感染H9N2流感病毒基因特征
目的 分析2015年安徽省2株人感染H9N2禽流感病毒分离株全基因组特征.方法 对安徽省2015年4月和9月流感监测网络实验室先后发现并确诊的2例H9N2禽流感病毒感染病例及其病毒分离株全基因组序列进行分析,使用Mega 6.0等软件解析2株H9N2毒株全基因组特征.结果 安徽省首次报道人感染H9N2禽流感病毒病例,对病毒分离株分析显示,其HA和NA基因与中国2013年禽间流行的H9N2病毒高度同源,属于A/Chicken/Shanghai/F/98(H9N2)支系;而PB2和MP基因属于A/quail/Hong Kong/G1/97支系,与H7N9、H10N8和H6N2具有较高的相似度.氨基酸序列比对发现该2株病毒出现多个人易感倾向位点分子特征:HA蛋白发生Q226L、H183N和E190T突变,且HA裂解位点为PSRSSR\GL排列,NA蛋白茎部发生63～65位氨基酸缺失,M2蛋白S31N突变,以及PA-100A、PA-356R和PA-409N.结论 安徽省首次报道的人感染禽源H9N2流感病毒为H9N2系间重配病毒,存在多个人易感位点.
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河南省手足口病例肠道病毒71型分离株的全基因组序列分析
A16疏远.结论 HENAN08属EV71病毒的C4亚型,与AnhuiFY08、Zhejiang08和SHZH03进化途径类同.
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浙江省野生动物鼬獾狂犬病毒全基因组序列测定分析
目的 测定浙江省分离的2株野生动物鼬獾狂犬病毒株全基因组序列,从分子水平进行遗传变异特征分析,了解狂犬病毒在浙江省的流行和变异情况.方法 RT-PCR测定鼬獾狂犬病毒株全基因组核苷酸序列,并进行基因序列和编码蛋白相似性比较及种系发生分析.结果 测序获得2株鼬獾狂犬病毒全基因组核苷酸序列信息:基因组全长11 923 nts,leader长58 nts,由5个编码区组成:NP(1353 nts)、PP(894 nts)、MP(609 nts)、GP(1575 nts)、LP(6386 nts),N-P-M-G间隔序列长2、5、5 nts;G-L基因间伪基因ψ长423 nts;trailer长70 nts.核酸BLAST及多序列比对显示,浙江省鼬獾狂犬病毒株全基因组序列的组成和结构符合弹状病毒科狂犬病毒属特征;鼬獾病毒株负链RNA基因组5个基因编码氨基酸的长度没有变异,编码区基因没有发生重组,编码蛋白仅表现较少的序列变化,多数只发生碱基的替代;中国病毒株之间特别是同种动物狂犬病毒之间各个基因区域核苷酸与氨基酸序列相似性高,鼬獾狂犬病毒基因组序列相似性在氨基酸水平明显高于核苷酸水平,蛋白质编码基因的核苷酸变异大多属于同义突变.结论 鼬獾狂犬病毒与研究中选择的代表性疫苗株或者街毒株的变异位点和变异类型相似,多序列相似性比较和N基因种系发生分析显示,鼬獾狂犬病毒均属于基因1型,具有中国地域性特点,2株野生动物鼬獾狂犬病毒极有可能是存在于自然界中固有的街毒株.
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浙江省1999-2011年麻疹流行株全基因组序列分析
目的 从全基因组层面探讨浙江省1999-2011年麻疹病毒的变异及其与疫苗株S191之间的差异.方法 选取浙江省不同年份分离的麻疹病毒流行株9株,采用RT-PCR方法扩增全基因组序列,并与疫苗株S191及国外主要流行基因型毒株进行全序列比较分析.结果 1999-2011年浙江麻疹流行株间的氨基酸同源性为98.77％ ～ 99.89％,麻疹病毒尚未受到明显的正向压力,各基因的变异仍属随机漂移.与疫苗株S191相比,两者间氨基酸的同源性仅为96.63％～ 98.16％,分别存在135～159个氨基酸的改变,其中共同的氨基酸变异位点113个,导致5个糖基化位点的变异.在核苷酸水平上,N基因的平均变异率大(5.5％)；而在氨基酸水平上,P蛋白的平均变异率大(7.7％).此外,在全基因组序列上,浙江流行株与各国疫苗株的遗传距离均大于D4、B3基因型流行株与各国疫苗组的遗传距离(t=9.76,P＜0.05；t=-12.39,P＜0.05).结论 浙江麻疹流行株与疫苗株S 191在各基因上均产生了较大的差异,现行疫苗株与H基因型流行株之间的差异远大于疫苗株与国外优势流行株(D4、B(1)基因型)之间的差异,应密切关注这一变化趋势,及早研究后备麻疹免疫株.
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2009年云南省柯萨奇病毒B5分离株A210/KM/09全基因序列分析
目的 分析柯萨奇病毒B5(CVB5)云南分离株A210/KM/09全基因序列及其遗传特性.方法 设计针对CVB5引物,提取病毒RNA,RT-PCR扩增和产物直接测序获得序列,利用Mega 4.1、RDP3和SimPlot 3.5.1软件分析全基因序列.结果 CVB5 A210/KM/09全基因组核苷酸序列长度为7 372 bp,编码含2 185个氨基酸残基的多聚蛋白；A210/KM/09全基因组核苷酸及所推导的氨基酸与CVB5/CC10/10同源性高,其同源性分别为92.5％和97.3％；而与其他CVB5毒株如17Y、19CSF、20CSF、1954/85/US、2000/CSF/KOR、03001N、CoxB5/Henan/2010、CVB5/SD/09和Faulkner核苷酸和氨基酸同源性分别为80.1％ ～ 92.5％和95.0％～ 97.3％;A210/KM/09与其他CVB5毒株的各区段核苷酸和氨基酸同源性分别为75.3％ ～ 96.3％和85.3％～100.0％,其中与VP3、3D区段核苷酸的同源性低.基于CVB5全长VP1基因序列进行种系进化分析,可将CVB5分为A、B、C和D4个基因型,其中C基因型可再分为C1～C4基因亚型,D基因型可再分为D1～D4基因亚型.中国CVB5流行株主要聚集在C4基因亚型,国外流行株主要聚集在D1、C2亚型.结论 A210/KM/09分离株为C4基因型.
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2014年山东省1株柯萨奇病毒B5分离株全基因序列分析
肠道病毒属于小RNA病毒科(picornaviridae)、肠道病毒属(enterovirus,EV).基于肠道病毒衣壳蛋白VP1序列,将人EV分为4个组:HEV-A、HEV-B、HEV-C和HEV-D,其中HEV-B包括所有的ECHO病毒、柯萨奇病毒(coxsackievirus, CV)B组(CVB)、CVA9、EV69以及近几年发现的一些新型别.目前,柯萨奇病毒B组有B1~B6血清型.
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肿瘤全基因组关联研究的现状与挑战
全基因组关联研究(genome-wide association study,GWAS)是目前复杂性疾病遗传易感性研究有效的研究设计,其通过高通量的基因分型平台,在基因组范围内根据连锁不平衡(linkage disequilibrium,LD)原理同时选择几十万甚至上百万个标签位点(tagging SNP,tSNP)进行检测,这种设计的特点是没有预设的研究假设(hypothesis free),对基因组常见变异覆盖率较高,要求病例-对照研究样本量较大(1000对以上),并辅以多个独立的研究进行后期的验证.
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毛细管胶束电动色谱测定基因组DNA甲基化水平
DNA甲基化作为表遗传学的重要研究内容,是哺乳动物表达调控的主要表遗传学形式.研究表明,DNA甲基化与肿瘤关系密切[1-2],全基因组DNA低甲基化是肿瘤细胞基本特征之一[3-4],在肿瘤的发生和发展中存在DNA甲基化水平和模式的混乱.DNA甲基化改变能否作为生物标志用于临床早期诊断已成为当前研究的热点.目前,用于DNA整体甲基化水平检测方法有多种,但能真正从定量的角度进行快速、精确分析的方法却很少.笔者采用毛细管胶束电动色谱(miceller electrokinetic capillary chromatography,MECC)法同时分离DNA酶解后5类单核苷酸(包括mdC),建立了一种快速检测基因组DNA整体甲基化水平的方法.
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铬酸盐生产工人DNA氧化损伤及全基因组DNA低甲基化与叶酸缺乏有关
接触6价铬[Cr(Ⅵ)]可导致DNA损伤、遗传不稳定性及患癌风险增加.叶酸缺乏会影响DNA甲基化,降低遗传物质的稳定性.然而,铬酸盐工人的叶酸缺乏和DNA损伤之间的关系尚不明确.Wang等将115名铬酸盐生产工人作为病例组,以无铬接触史的60名当地健康居民作为对照组,比较了两组人群空气铬接触水平及外周血红细胞铬含量,并分析了血清叶酸、血浆总同型半胱氨酸变化及其与氧化损伤相关指标和全基因组DNA甲基化情况的相关性.结果显示,铬盐接触工人外周血红细胞有明显铬富集,伴随血清叶酸明显下降;且叶酸下降与尿8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)、DNA链断裂和全基因组DNA低甲基化有关.这些发现表明慢性职业铬酸盐接触可以引起叶酸缺乏,后者可能进一步促进DNA损伤和全基因组DNA低甲基化.由此,作者认为,给铬酸盐接触者适当补充叶酸可能有利于增加遗传物质的稳定性,减少癌症发生的风险.
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对来自马达加斯加的鼠疫杆菌进行系统生物地理学和分子流行病学分析
鼠疫杆菌各菌株间高度的遗传相似性导致对其进行系统生物地理学和分子流行病学研究面临较大困难.马达加斯加是鼠疫的高发国家,研究者在马达加斯加的25个区域收集了1939-2005年间分离得到的262株菌株,在全基因组水平上选取了56个单核苷酸多态性(SNP)以及43个可变数目串联重复序列(VNTR)位点,测定所收集菌株的上述SNP及VNTR标记数据,采用邻位法构建系统树,研究马达加斯加中鼠疫的扩散模式和不同亚型的地理分布特征.与SNP差异相比,研究者发现VNTR有着更高水平的多态性.
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铬酸盐生产工人DNA氧化损伤及全基因组DNA低甲基化与叶酸缺乏有关
接触六价铬[Cr(Ⅵ)]可导致DNA损伤、遗传不稳定性及患癌风险增加.叶酸缺乏会影响DNA甲基化,降低遗传物质的稳定性.然而,铬酸盐工人的叶酸缺乏与DNA损伤之间的关系尚不明确.Wang等将115名铬酸盐生产工人作为研究对象,以无铬接触史的60名当地健康工人作为对照,比较了两组人群空气铬接触水平及外周血红细胞铬含量,并分析了血清叶酸、血浆总同型半胱氨酸变化及其与氧化损伤相关指标和全基因组DNA甲基化情况的相关性.结果显示,铬盐接触工人外周血红细胞有明显铬富集,伴随血清叶酸显著下降.且叶酸下降与尿8 -OHdG、DNA链断裂和全基因组DNA低甲基化有关.这些发现表明慢性职业铬酸盐接触可以引起叶酸缺乏,后者可能进一步促进DNA损伤和全基因组DNA低甲基化.由此,作者认为,给铬酸盐接触者适当补充叶酸可能有利于增加遗传物质的稳定性,减少癌症发生的风险.
