新疆两种土地利用方式下土壤病毒的群落组成与功能特征

病毒作为食物网的重要组成部分,在生态系统中发挥着重要的功能。病毒能够影响宿主的死亡率、群落结构和进化,以及营养元素循环。但由于技术方法的限制,对土壤病毒的群落组成和功能特征还知之甚少。为探索不同土地利用方式下土壤病毒组特征,采集了新疆棉花地和荒漠土壤样品。通过宏病毒组学分析发现,棉花地土壤和荒漠土壤分别注释到20个和15个病毒科,单链DNA（ssDNA）病毒占优势,其中微小噬菌体科（Microviridae）占比最高。仅在棉花地土壤中检测到花椰菜花叶病毒科（Caulimoviridae）、逆转录病毒科（Retroviridae）、裸露病毒科（Nudiviridae）、多分DNA病毒科（Polydnaviridae）、杆状病毒科（Baculoviridae）和囊泡病毒科（Ascoviridae）,其中大部分病毒属于植物病毒和昆虫病毒。本研究推测与土地利用方式相关的人为活动、土壤理化性质以及动植物的差异可能影响土壤病毒的群落组成。通过Virsorter共注释到1824条病毒contigs,主要为微小噬菌体科。进一步利用SEED数据库对病毒功能进行注释,发现两个土壤病毒组注释到的主要功能类似;在SEED level 2水平上,均以"Phage capsid proteins"和"Phage packaging machinery"占比最高。本研究可为进一步探索土壤病毒生态功能和土壤食物网提供数据支持。     

猪7种腹泻相关病毒的临床检测及猪嵴病毒的遗传进化分析

为了解引起猪腹泻疫病的病毒性病原种类及感染现状,本研究首先针对7种报道较少但可引起猪腹泻的病毒性病原建立了多重RT-PCR检测方法,包括猪捷申病毒(PTV)、猪萨佩罗病毒(PSV)、猪丁型冠状病毒(PDCo V)、猪嵴病毒(PKV)、猪札幌病毒(PSa V)、猪星状病毒(PAst V)和猪环曲病毒(PTo V)。利用该方法对419份临床腹泻粪便样品进行筛检,结果显示PKV检出率最高,阳性率达26.98%–45.79%;PKV和其他病原混合感染率达9.52%–18.54%。基于PKV的高检出率及其可能在猪腹泻疾病中发挥的作用,本试验进一步选取3个PKV阳性样品进行全基因组序列测定及遗传进化分析。结果表明,这3个阳性样品PKV均归属于猪嵴病毒属,且与其他动物嵴病毒遗传距离较远,分别标记为CM-PKV、JS-PKV和PD-PKV;它们的全基因组同源性为88.1%–89.1%;CM-PKV与2013年报道的中国株JS-02a-CHN/2013同源性最高,而JS-PKV和PD-PKV则与2008年报道的匈牙利株K-30-HUN/2008/HUN同源性最高。表明上海不同地区猪群中存在的PKV有明显的遗传差异,但毒株遗传特性的差异与其致病力的相关性需进一步研究。本研究为深入了解PKV的流行现状及探讨其在猪腹泻疫情中的作用提供了参考。     

基于宏组学方法认识微生物群落及其功能

进入后基因组学时代,测序技术飞速发展,测序成本明显下降,形成了涵盖宏基因组学、宏转录组学和宏蛋白质组学的宏组学技术,推动了对微生物群落的多样性、结构及潜在基因功能方面的深入研究。最近随着整合的宏组学技术的提出及应用,全面系统分析微生物群落动态变化及其代谢功能已成为可能,这将成为微生物生态学研究的新趋势。本文综述了宏组学在研究海洋湖泊、深海热泉、人体肠道、牛瘤胃生境、森林土壤与堆肥生境等环境中微生物群落的结构和功能方面的最新进展与成功应用案例。     

非洲猪瘟病毒研究进展:组学视角

非洲猪瘟(African swine fever,ASF)是由非洲猪瘟病毒(African swine fever virus,ASFV)引起的一种致死率可高达100%的猪烈性传染病。ASF的传播方式复杂多样,目前无商品化疫苗可用,仅能依靠检疫结合扑杀进行防控,严重威胁全球养猪及相关行业的健康发展。阻碍ASF疫苗研发的主要因素是ASFV的基因型众多、结构复杂,以及对ASFV致病和免疫逃逸机制的认识不足。本文从基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学等层面多角度综述ASFV的生物学特性及其致病和免疫逃逸机制,以期揭开ASF这个"杀手"的神秘面纱,为ASFV的致病机制研究和ASF的防控提供参考。     

猪水泡病病毒全基因组核苷酸序列的测定与分析

猪水泡病是由猪水泡病病毒(Swine vesicular disease virus,SVDV)引起的猪的一种急性传染病,在症状上与口蹄疫极其相似。该病流行性强,发病率高,能造成严重的公共卫生问题。国际兽医局将其列为动物A类传染病,我国农业部列为动物一类传染病。SVDV属于小RNA病毒科肠道病毒属,其核酸类型为单股正链RNA分子,无囊膜,病毒基因组含一个大的开放阅读框,编码一条由2185个氨基酸组成的多聚蛋白。     

猪传染性胃肠炎病毒的分离鉴定及全基因组序列分析

采用ST细胞培养,免疫荧光、理化试验、中和试验、电镜观察等方法,从四川疑似猪腹泻病料中分离到1株猪传染性胃肠炎病毒,命名为SC-Y.分离株在ST细胞上盲传至第8代时可出现稳定的细胞病变,病毒滴度TCID50为10-3.664/0.05m1,中和指数为52.应用长链RT-PCR技术成功地扩增出了覆盖SC-Y株全长基因组的5个片段,通过BioEdit软件对测序结果进行拼接,确认SC-Y株基因组全长28 590bp,包括7个开放阅读框,基因组5非编码区长315nt,3'端非编码区长277nt.TGEV基因组系统进化树显示,SC-Y株与美国Purdue株可能来源于共同的祖先.     

病毒-宿主蛋白相互作用组学研究进展

病毒和宿主之间的蛋白相互作用贯穿其整个生命周期.对病毒-宿主蛋白相互作用组的研究不仅可以阐明病毒的感染过程和机体的防御机制,而且还可以揭示潜在的抗病毒治疗靶点.本文回顾了病毒-宿主蛋白相互作用组学常用的研究方法,并探讨了每种方法的优点及局限性.     

猪肌肉的转录组学研究进展

猪在中国的畜牧业及人类疾病的研究中有着不可或缺的作用,一方面猪提供了人类日常所需的肉类食物,另一方面在人类的器官移植方面的研究甚为广泛.因此,对于猪的各方面的研究都较为广泛,但在肌肉mRNA转录组方面涉及不深.转录组包括编码RNA和非编码RNA,根据测序结果,通过对不同品种的同位基因进行比较,用来分析相互之间的差异,进...     

柯萨奇病毒A组10型感染RD细胞的转录组学分析

探讨柯萨奇病毒A组10型（coxsackievirus A10, CV-A10）感染人横纹肌肉瘤（rhabdomyosarcoma,RD）细胞的基因表达谱变化,为深入理解CV-A10致病机制提供重要基础数据。本研究将CV-A10以感染复数（MOI）为0.1的剂量感染RD细胞12 h后提取总RNA,通过RNA-Seq技术获取RD细胞中的全部转录本信息,基于生物信息学的方法对差异表达基因进行GO(gene ontology, GO)和KEGG(Kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)分析。结果显示,共筛选到2 610个差异表达基因,其中表达上调的基因有1 582个,表达下调的基因有1 028个。随机选取8个差异表达基因,经RT-qPCR验证后发现,其变化趋势与转录组数据一致。GO和KEGG富集分析结果显示,差异表达基因主要聚焦于细胞内信号转导、mRNA加工、抗病毒免疫反应等过程。结果表明,CV-A10感染可能会引起RD细胞发生自噬。     

宏基因组及培养组学技术在粪菌移植中的应用

粪菌移植技术（fecal microbiota transplantation,FMT）是利用健康人群的粪便或经过处理的粪便中的微生物来治疗消化、代谢等系统诸多疾病的一项古老而又新兴的技术。宏基因组、培养组等肠道微生物组前沿研究技术的飞速发展,为粪菌移植治疗疾病提供了强有力的研究和临床实践武器。宏基因组技术可全面揭示健康及疾病状态下肠道微生态的组成及功能变化,而培养组学技术则可以用来分离和鉴定人类肠道中的诸多在常规培养条件下未可培养菌,两项技术联用不仅可以使我们更为深入地理解粪菌移植在临床实践中的因果规律,还将有力推动粪菌移植技术在未来的应用与发展。基于此,本文综述了宏基因组及培养组学技术在粪菌移植中的应用及未来发展趋势。     

鹅圆环病毒浙江永康株全基因组的克隆及序列分析

为研究水禽流感大规模爆发的机理,进行了水禽流感病例中并发病原,特别是免疫抑制性病原的检测研究。根据已发表的鹅圆环病毒(Goosecircovirus,GoCV)序列,设计了一对检测引物,对浙江永康禽流感病死鹅样品进行PCR扩增,获得与预期552bp大小相符的DNA片段,经测序确认为GoCV特异序列,推测样品中存在GoCV。根据测定的序列进一步设计反向扩增引物,经扩增、测序、拼接后获得GoCV全长基因组序列。基因组序列分析表明,浙江永康株GoCV_yk01全长1821bp,具有圆环病毒共同的与病毒复制相关的茎环结构和Rep蛋白保守基序等特征,它与德国、中国台湾发表的序列在全基因组水平有91%～93%的同源性,在Rep和外壳蛋白的氨基酸水平有94%～97%的同源性。应用ClustalW方法作进化树分析显示,GoCV_yk01序列与德国株及中国台湾株均不在同一分支。圆环病毒可以感染淋巴细胞等增殖快的细胞,引起免疫抑制,从而造成其他病原的并发和继发感染,怀疑GoCV可能在2004年初永康爆发的鹅流感中起到了一定的协同作用。该GoCV_yk01是中国内地首次检测确认并测定全基因组序列的鹅圆环病毒。     

中国南瓜曲叶病毒ＤＮＡ Ａ的克隆及其全序列

对引起我国南瓜曲叶病的病毒分离物ＤＮＡ的克隆和序列分析表明,中国南瓜曲叶病毒ＤＮＡ Ａ由２７４１个核苷酸组成,共编码６个开放阅读框（ＯＲＦ）,其中病毒链有２个ＯＲＦ：ＡＶ１（２５６aa)和ＡＶ２（１４０aa),ＡＶ１为外壳蛋白基因;病毒链的互补链有４个ＯＲＦ,ＡＣ１（２４３aa)编码复制酶基因,ＡＣ２（134aa)编码反式激活蛋白,ＡＣ３（１３６aa)和ＡＣ４（１７２aa),该病毒属于旧世界Ｂegomoviruses,是一个粉虱传播的联体病毒。     

22株猪圆环病毒2型安徽分离株全基因组遗传进化分析

为了解安徽地区猪圆环病毒2型(PCV2)的分子流行病学及流行毒株遗传变异情况,本研究应用DNA Star软件,针对22株PCV2安徽分离株和26株GenBank登录的PCV2参考毒株,进行全基因组核苷酸序列、ORF1和ORF2核苷酸序列及其推导的氨基酸序列的同源性分析,并运用MEGA 6.0软件构建系统进化树.结果显示,22株PCV2安徽分离株基因组全长均为1 767 bp,相互之间的核苷酸序列相似度为94.6％～99.8％,与GenBank登录的26株PCV2参考毒株之间的核苷酸序列相似度为92.4％～99.8％.PCV2安徽分离株的ORF1核苷酸序列及其推导的氨基酸序列与参考毒株之间的相似度分别为94.3％～100％和85.4％～100％,ORF2核苷酸序列及其推导的氨基酸序列相似度分别为85.9％～99.9％和76.9％～100％.ORF2编码的Cap蛋白氨基酸序列在8～30、44～91、121～140及190～224几个区域存在突变,且有部分变异位点位于抗原表位区.22株PCV2安徽分离株分布于两个基因亚型,8株属于PCV2b,14株属于PCV2d.结果表明,PCV2安徽分离株的全基因组核苷酸序列较稳定且彼此间亲缘关系密切.ORF2的变异程度远高于ORF1,PCV2d基因亚型己经逐渐过渡成为安徽地区的主要流行毒株.Cap蛋白氨基酸序列在免疫反应区域内的变异可能影响PCV2的免疫原性.本研究结果丰富了安徽地区猪圆环病毒病的分子流行病学资料,同时也为有效防控该病提供了一定的参考依据.     

猪乳外泌体对猪流行性腹泻病毒的抑制作用

本文旨在探索猪乳外泌体(exosome)对仔猪小肠上皮细胞(IPEC-J2)中PEDV的抑制作用.试验采用结晶紫染色及MTT方法分别测定细胞活性,qRT-PCR和Western blot分别测定病毒及细胞相关基因和蛋白的表达水平.结果显示,猪乳exosome显著抑制PEDV病毒对IPEC-J2细胞的感染力,细胞存活率和...     

绵羊肺腺瘤病毒NM株前病毒基因组的克隆与全序列分析

本研究参照GenBank中已发表的绵羊肺腺瘤病毒的基因组全序列,设计合成8对引物,从内蒙古某羊场自然感染绵羊肺腺瘤病的病肺肿瘤组织中提取总DNA为模板,对JSRV-NM株基因组分8段进行PCR扩增,产物分别为8个(531bp, 888bp, 949 bp, 944bp, 1428bp, 947bp, 1836bp, 538bp)基因片段,将其分别克隆入pMD-18 T载体中进行双向测序并拼接序列,获得完整的JSRV-NM株前病毒基因组全序列.结果表明,JSRV-NM株前病毒基因组全长7430bp,有相互重叠的4个较长的开放阅读框(ORF),分别代表gag、 pro、 pol 和 env基因.与绵羊肺腺瘤病毒Ⅰ型即南非代表株(NC-001494)和绵羊肺腺瘤病毒Ⅱ型即美国代表株(AF105220)的核苷酸同源性比较分别为90.4%和90%,推导出的氨基酸同源性分别为90%和89.1%.分析JSRV-NM株基因组结构,发现在LTR的上游和下游都具有外源性exJSRV特有的ScaⅠ酶切位点,在gag基因编码的NC区发现有2个较典型的"胱氨酸-组氨酸序列",可形成锌指结构.在env基因编码的TM区有特异性的"YXXM"基序.用地高辛标记外源性exJSRV特异的JSRV-2片段制成探针,原位杂交法检测自然感染绵羊肺腺瘤病(OPA)的病肺组织中JSRV-NM的 RNA及前病毒DNA,结果表明OPA患羊肺肿瘤细胞的胞浆和核内都有JSRV-2基因mRNA的表达, 说明JSRV-NM株是具有致瘤作用的外源性反转录病毒.这是我国首次报道的绵羊肺腺瘤病毒的基因组全序列.     

绵羊肺腺瘤病毒NM株前病毒基因组的克隆与全序列分析

本研究参照GenBank中已发表的绵羊肺腺瘤病毒的基因组全序列,设计合成8对引物,从内蒙古某羊场自然感染绵羊肺腺瘤病的病肺肿瘤组织中提取总DNA为模板,对JSRV-NM株基因组分8段进行PCR扩增,产物分别为8个(531bp,888bp,949bp,944bp,1428bp,947bp,1836bp,538bp)基因片段,将其分别克隆入pMD-18T载体中进行双向测序并拼接序列,获得完整的JSRV-NM株前病毒基因组全序列。结果表明,JSRV-NM株前病毒基因组全长7430bp,有相互重叠的4个较长的开放阅读框(ORF),分别代表gag、pro、pol和env基因。与绵羊肺腺瘤病毒Ⅰ型即南非代表株(NC-001494)和绵羊肺腺瘤病毒Ⅱ型即美国代表株(AF105220)的核苷酸同源性比较分别为90.4%和90%,推导出的氨基酸同源性分别为90%和89.1%。分析JSRV-NM株基因组结构,发现在LTR的上游和下游都具有外源性exJSRV特有的ScaⅠ酶切位点,在gag基因编码的NC区发现有2个较典型的“胱氨酸—组氨酸序列”,可形成锌指结构。在env基因编码的TM区有特异性的“YXXM”基序。用地高辛标记外源性exJSRV特异的JSRV-2片段制成探针,原位杂交法检测自然感染绵羊肺腺瘤病(OPA)的病肺组织中JSRV-NM的RNA及前病毒DNA,结果表明OPA患羊肺肿瘤细胞的胞浆和核内都有JSRV-2基因mRNA的表达,说明JSRV-NM株是具有致瘤作用的外源性反转录病毒。这是我国首次报道的绵羊肺腺瘤病毒的基因组全序列。     

柯萨奇病毒A组2型江苏分离株(JS16-80)全基因组序列分析

柯萨奇病毒A组2型(CV-A2)是引起手足口病和疱疹性咽峡炎暴发流行的重要病原体。本文选取中国大陆流行的D基因型代表毒株JS16-80/JS/CHN/2016(简写JS16-80)进行全基因组序列测定和分析,了解其基因特征,并进行重组和进化分析。结果提示,JS16-80在非结构蛋白P2和P3多区段均有出现重组现象,并且多个A组肠道病毒血清型参与了非结构蛋白的重组。本研究可帮助了解CV-A2的全基因组特征和重组特点,进一步为CV-A2重组对其进化和潜在致病力的影响提供基础数据。     

组学技术及其在食品科学中应用的研究进展

后基因组时代的主要研究任务即是组学(转录组学、蛋白质组学及代谢组学)研究,其发展迅速,有望成为解决生命科学领域诸如食品品质与安全等科学问题的有力工具.组学研究为食品科学相关研究提供了新的思路和技术,在食品加工、贮藏、营养素检测、食品安全以及食品鉴伪等领域中已有广泛的应用.综述转录组学、蛋白质组学及代谢组学研究的核心技术,以及组学技术在食品科学研究中的研究进展,并对其应用前景进行展望.     

洋山港宏病毒组分析揭示CRISPR-Cas系统病毒靶标序列的特异性

目的 为了探究CRISPR-Cas系统的靶标特点。方法 运用了包括BALST在内的多种生物信息学分析技术和方法对洋山港宏病毒组数据进行了分析。结果 洋山港宏病毒组数据集中共有25 391条双链DNA病毒序列,其中238条序列上的265个开放读码框（ORF）与134条规律间隔短回文重复（CRISPR）间隔序列产生了315个匹配。经注释后获得了128个ORF和135个匹配的功能信息,占比前5位的依次为终止酶（terminase）、衣壳蛋白（capsid protein）、门蛋白（portal protein）、肽酶（peptidase）和DNA甲基化转移酶（DNA methyltransferase）。匹配多在病毒特定功能基因的保守域或关键结构域中。这表明,CRISPR-Cas系统发挥免疫功能时表现出针对病毒特定基因、功能和结构域的靶标特异性。此外,属于Class 1门类下的Type＿I型系统的CRISPR-Cas间隔序列匹配数量远高于其他类型系统,占总数的89.0%。结论 本文的研究结果揭示了CRISPR-Cas系统的靶标偏好,增进了对其的认识,为更好地理解病毒-宿主免疫互作机制提供了新...