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木珊瑚科Cladopsammia gracilis和Rhizopsammia wettsteini线粒体全基因组比较与系统进化分析

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热带海洋学报 2024年第3期43卷 22-30页

作者：霍嘉欣李颖心宋严朱晴周伟华袁翔城黄晖刘胜中国科学院热带海洋生物资源与生态重点实验室广东省应用海洋生物学重点实验室中国科学院南海海洋研究所广东广州510301 三亚海洋科学综合(联合)实验室海南省热带海洋生物技术重点实验室海南三亚572000 海南三亚海洋生态系统国家野外科学观测研究站中国科学院海南热带海洋生物实验站海南三亚572000 中国科学院大学北京100049

木珊瑚科(Dendrophylliidae)下的枝沙珊瑚属(Cladopsammia)和Rhizopsammia属的物种分类目前仍存在模糊的界定,本研究结合形态特征与微观结构和线粒体全基因组测序对Cladopsammia gracilis与Rhizopsammia wettsteini进行形态和分子进化水平的分析比较。结果显示:形态学特征上,R.wettsteini通过生殖根出芽,珊瑚肋上具有小尖状突起,隔片薄而脆;而C.gracilis则无生殖根,珊瑚肋上突起为细瘤状,隔片颗粒感强且较厚。两个物种的线粒体基因组组成十分相似,同样包含13个蛋白编码基因、2个rRNA基因和2个tRNA基因,与大部分六放珊瑚相同;在基因重叠情况和密码子偏好性上则有别于大部分六放珊瑚。基于CO1基因的系统进化分析显示,C.gracilis和R.wettsteini关系较近,却与枝沙珊瑚属(Cladopsammia)其他物种关系较远,因此C.gracilis是否归入枝沙珊瑚属(Cladopsammia)值得探讨,同时提示我们需要重新审视枝沙珊瑚属(Cladopsammia)的分类地位。

关键词：木珊瑚科线粒体基因组分类学进化分析

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螺杆菌属细菌致病基因系统进化分析

世界华人消化杂志 2024年第1期32卷 58-70页

作者：徐乐刘兴吴琦华召来杨菲张军峰南京中医药大学医学院江苏省南京市210023 南京师范大学生命科学学院江苏省南京市210023 中国科学院微生物研究所北京市100101 扬中市人民医院肿瘤防治研究所江苏省镇江市21229

背景螺杆菌属(Helicobacter)与多种消化道疾病相关,除幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,H.pylori)外,多种非H.pylori螺杆菌属细菌(non-Helicobacter pylori Helicobacters,NHPH)也从多种动物宿主的肝脏、肠道和胆囊中分离出来,作为潜在的人畜共患病病原体,其感染和致病机制尚不清楚.目的基于H.pylori致病基因探讨螺杆菌属细菌的系统进化关系.方法调取12株H.pylori和38株NHPH的基因组,基于16S rRNA、鞭毛、尿素酶以及毒力因子基因,利用MAGA 11软件进行序列比对并构建系统进化树.结果基于16S rRNA基因的系统进化分析结果显示,胃内螺杆菌(Gastric Helicobacter,GH)和肝肠螺杆菌(Enterohepatic Helicobacter Species,EHS)聚集为2个大支,GH宿主均为哺乳动物,而EHS宿主多为禽类和哺乳动物.基于细菌鞭毛动力相关基因(flaA、flaB、fliP、fliQ、fliR、fliG、fliM、fliN)的系统进化分析支持基于16S rRNA基因所得到的系统发育关系,基于脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)合成相关基因(lptA,waaC和waaF)的系统进化关系也具有类似的规律.尿素酶基因存在于12株H.pylori和13株胃内NHPH中,仅在4株EHS(H.hepaticus、H.muridarum、H.bilis、H.anseris)中存在,但7个尿素酶基因的系统进化树未见明显一致性规律.结论螺杆菌属细菌的系统进化受到胃和肝肠定植部位的显著影响.

关键词：螺杆菌属 16S rRNA 致病基因进化分析

家蚕Piwi亚家族基因的克隆、表达及进化分析

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环境昆虫学报 2022年第4期44卷 838-849页

作者：刘飞玲廖珍洪喜雄彭睿智肖花美李飞宜春学院生命科学与资源环境学院江西省作物生长发育调控重点实验室江西宜春336000 浙江大学昆虫科学研究所杭州310058 南京农业大学植物保护学院南京210095

为克隆家蚕Bombyx mori Piwi亚家族蛋白基因cDNA全长序列,分析其分子特征和表达模式,探究Piwi亚家族蛋白在家蚕中的生理功能,本研究利用已知物种的Piwi亚家族蛋白搜索家蚕基因组,预测获得家蚕Piwi亚家族蛋白基因siwi1和siwi2,采用RACE... 详细信息

为克隆家蚕Bombyx mori Piwi亚家族蛋白基因cDNA全长序列,分析其分子特征和表达模式,探究Piwi亚家族蛋白在家蚕中的生理功能,本研究利用已知物种的Piwi亚家族蛋白搜索家蚕基因组,预测获得家蚕Piwi亚家族蛋白基因siwi1和siwi2,采用RACE技术克隆siwi1和siwi2的全长cDNA序列,利用ORFfinder、Gene-Explorer、InterPro等分析其分子特征;其次,利用已知的所有物种Piwi蛋白及其类似物Piwil构建系统发育树;最后,通过荧光定量PCR技术检测了siwi1和siwi2在丝腺、马氏管、中肠、头部、卵巢和精巢以及不同发育时期(卵、1~5龄幼虫、蛹、成虫)的表达水平,结果显示,克隆获得了siwi1 cDNA全长3277 bp,包含部分5′UTR、完整的开放阅读框ORF和3′UTR,获得了siwi2的部分序列,其中siwi1对应BmPiwi,siwi2对应BmAgo3。系统发育结果显示,家蚕Piwi亚家族蛋白与乳草长蝽Oncopeltus fasciatus、黑腹果蝇Drosophila melanogaster、橘小实蝇Bactrocera dorsalis、优雅蝈螽Gampsocleis gratiosa、斯氏按蚊Anopheles stephensi、褐飞虱Nilaparvata lugens的PIWI蛋白以及东亚飞蝗Locusta migratoria的PIWI2和PIWI3蛋白亲缘关系最近,和三疣梭子蟹Portunus trituberculatus的PIWI2和PIWI3同为一支。家蚕AGO3蛋白与小菜蛾Plutella xylostella的AGO3亲缘关系最近,与西方玉米根虫Diabrotica virgifera virgifera、白蜡窄吉丁Agrilus planipennis的AGO3及东亚飞蝗Locusta migratoria的PIWI1同属一支,与橘小实蝇Bactrocera dorsalis的AGO3同属一总支。组织表达结果表明BmPiwi在精巢表达水平显著高于其他组织,其次是卵巢及头部,而BmAgo3在头部表达水平显著高于其他组织。BmPiwi和BmAgo3在卵期表达量最高,但在初孵幼虫中表达量迅速下降,并在整个幼虫时期都维持低表达状态,直至蛹期开始表达量出现大幅回升,并维持高水平表达至成虫期。本研究发现BmPiwi和BmAgo3在家蚕中的表达具有明显的时空特异性,在生殖组织以及需要进行大量细胞活动的时期,家蚕Piwi亚家族蛋白基因的表达均发生了明显的变化,为进一步探测家蚕Piwi亚家族的生理功能提供了研究方向和理论基础。

关键词：家蚕 Piwi亚家族蛋白分子克隆进化分析表达谱

奥密克戎BA.1变异株在全球的流行和刺突蛋白的进化分析

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病毒学报 2023年第3期39卷 609-619页

作者：赵建楠宋洋王英时雨晴胡宏俏黄星湖郭宏江洁张燕许文波中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所北京102206 安徽理工大学医学院淮南232001

新型冠状病毒Omicron变异株出现之后,在全球暴发流行过程中不断进化出传播速度更快、免疫逃逸能力更强的进化分支,为了探究BA.1变异株在全球暴发流行的特征及刺突蛋白(Spike,S)基因的进化特征,本研究对其全基因序列的全球报告情况和S基... 详细信息

新型冠状病毒Omicron变异株出现之后,在全球暴发流行过程中不断进化出传播速度更快、免疫逃逸能力更强的进化分支,为了探究BA.1变异株在全球暴发流行的特征及刺突蛋白(Spike,S)基因的进化特征,本研究对其全基因序列的全球报告情况和S基因的进化特征进行了分析。本文通过全球共享流感数据倡议组织(Global Initiative of Sharing All Influenza Data,GISAID)获取Omicron BA.1系列变异株的全基因序列信息,分析BA.1系列变异株S基因氨基酸突变并构建系统进化树和进行贝叶斯系统进化分析。本研究提示全球约有1.2亿人被BA.1系列变异株感染,全球提交的BA.1系列变异株序列数在其出现2个月后达到高峰,5个月后占新型冠状病毒的比例下降到4.38%,累计提交BA.1全基因序列最多的区域是欧洲、美洲;截止2022年10月,BA.1系列变异株中序列提交数占绝对优势的是BA.1.1(42.07%),其次是BA.1(18.81%)。对S基因的氨基酸变异分析显示BA.1有56个进化分支,其中48个分支稳定遗传了Omicron原始株S蛋白中的18个氨基酸突变位点。对BA.1 S基因的进化分析显示其共同祖先形成时间(TMRCA)可追溯到2020年11月,S基因平均碱基替代速率为9.36×10^(-4)替换/位点/年,2021年3月BA.1流行过程中形成两个独立簇,推测G346K、G446S突变位点可能是提高病毒传播力的主要突变。本研究分析了BA.1系列变异株的流行及进化特征,其在短时间内迅速替代Delta毒株,成为全球绝对优势流行株,并有迅速被BA.2亚型代替的潜力。此外,BA.1在全球3~4个月的流行中,逐渐演变出56个进化分支,在全球流行时间短、出现部分稳定遗传的氨基酸突变、进化速率较快。因此,需密切关注Omicron系列变异株基因序列变异变迁、监测新增突变位点,及时研判新变异株的传播力、免疫逃逸能力和致病力。

关键词：奥密克戎BA.1 进化分支刺突蛋白全球流行进化分析

广东省牛流行热病毒分离株JM 2020的全基因组测序及进化分析

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华南农业大学学报 2023年第3期44卷 382-390页

作者：贾荣荣汪祥斌贾坤华南农业大学兽医学院/广东省宠物工程技术研究中心广东广州510642

[目的]分析广东省牛流行热病毒(Bovine ephemeral fever virus,BEFV)分离株JM 2020与其他地区毒株的进化关系,阐明遗传进化与全基因组的特征,为中国乃至世界对牛流行热疾病的流行情况以及预防该疾病提供有用信息。[方法]根据从GenBank... 详细信息

[目的]分析广东省牛流行热病毒(Bovine ephemeral fever virus,BEFV)分离株JM 2020与其他地区毒株的进化关系,阐明遗传进化与全基因组的特征,为中国乃至世界对牛流行热疾病的流行情况以及预防该疾病提供有用信息。[方法]根据从GenBank下载的BEFV毒株的全基因组序列信息,设计引物PCR扩增糖蛋白(Glycoprotein,G)基因;另设计10对引物用于扩增全基因组,送测序得到10个片段的基因序列,运用DNAStar软件中的EditSeq手动编辑和拼接获得全基因组序列。运用MEGA 6.0分别构建G基因和全基因组进化树进行进化分析。[结果]JM 2020毒株的G基因和全基因组与泰国毒株的核苷酸序列相似性均最高,分别为94.9%~99.3%和99.0%,进化分析表明JM 2020与2013—2017年泰国毒株处于同一小分支,而与JB76H、JT02L等国内毒株有一定进化距离。全基因组测序结果表明,JM 2020全基因组长度为14 902个核苷酸(nt),包括50 nt的前导序列,1 296 nt的核蛋白(Nucleoprotein,N)基因,837 nt的磷蛋白(Phosphoprotein,P)基因,672nt的基质蛋白(Matrixprotein,M)基因,1 872 nt的G基因,1 812 nt的非结构糖蛋白II (Non-structural glycoprotein II,GNS)基因,618 nt的α1、α2基因,444 nt的β基因,345 nt的γ基因,444 nt的RNA依赖性聚合酶(Large multi-functional enzyme,L)基因和73 nt的尾随序列,且分别被21、47、68、67、23、64、59、79和35nt的区域隔开。JM 2020、qy2017及泰国毒株均出现P′基因(P基因多顺反子产物)截断的特征。[结论]JM2020毒株与2017年分离毒株qy2017序列相似性高且均与泰国毒株进化关系较近,与JB76H等我国其他地区毒株有一定进化距离。该研究丰富了中国BEFV流行株的基因组信息,为牛流行热疫病综合防控及开发新疫苗奠定了基础。

关键词：牛流行热病毒 G基因进化分析全基因组序列分析

三峡水库不动杆菌分离株的毒力基因分布与进化分析

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现代预防医学 2023年第11期50卷 1964-1969页

作者：唐明凤陆肖宇邝伟杰吴洋桢张潇雪何颖卢婉荧杜慧慧肖国生重庆三峡学院生物与食品工程学院重庆三峡学院环境与化学工程学院

目的比较不同不动杆菌分离株的毒力基因分布特征有助于探究不动杆菌的毒力基因与致病性之间的关系。方法用PCR检测88个毒力基因在5株致病性不动杆菌基因组中的分布情况，筛选出共有毒力基因，然后扩增测序分析共有毒力基因在40株不动... 详细信息

目的比较不同不动杆菌分离株的毒力基因分布特征有助于探究不动杆菌的毒力基因与致病性之间的关系。方法用PCR检测88个毒力基因在5株致病性不动杆菌基因组中的分布情况，筛选出共有毒力基因，然后扩增测序分析共有毒力基因在40株不动杆菌分离株中的同源性，并通过16S r RNA测序构建分离株的系统发育树。结果 PCR扩增结果发现，88个毒力基因分别在鲍曼不动杆菌和不动杆菌AC1、AC15、AC18、AC21分离株中检测出39、16、38、35和33个，88个毒力基因在五株致病性不动杆菌中分布存在差异。ompA、basD、zigA为5株致病性不动杆菌的共有毒力基因，3个共有毒力基因在40株不动杆菌分离株中的检出率分别为97.5%、77.5%和100%。16S rRNA系统发育树结果显示，除AC38之外，其余分离株的同源性较近。结论不动杆菌分离株的毒力基因分布有明显差异，但存在共同的毒力基因，ompA和zigA毒力基因在所有检测的菌株中高度保守可作为不动杆菌临床检测的参考靶基因。

关键词：三峡水库不动杆菌毒力基因进化分析

CRISPR在食源性致病菌进化分析、检测分型及毒力耐药调控中的应用进展

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生物工程学报 2021年第7期37卷 2414-2424页

作者：白芷烨汪雯吉小凤肖英平张世钦王梓晨李红梅董庆利上海理工大学医疗器械与食品学院上海200093 浙江省农业科学院农产品质量安全与营养研究所农业农村部农产品质量安全风险评估实验室(杭州)农产品质量安全危害因子与风险防控国家重点实验室浙江杭州310021

规律成簇间隔的短回文重复序列(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)与其相关蛋白基因系统可通过限制基因的水平转移而有效防御噬菌体等外源基因元件的入侵,不同细菌之间的CRISPR结构有所差异。基于CRI... 详细信息

规律成簇间隔的短回文重复序列(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)与其相关蛋白基因系统可通过限制基因的水平转移而有效防御噬菌体等外源基因元件的入侵,不同细菌之间的CRISPR结构有所差异。基于CRISPR系统的差异性,文中对近几年CRISPR在食源性致病菌进化分析、检测与分型、毒力与耐药中的应用研究进行概述,并对基于CRISPR序列特点开发的细菌检测分型方法以及CRISPR与食源性致病菌的毒力、耐药性之间的相关性进行重点总结分析。此外,文中探讨了CRISPR在进化分析、检测与分型、毒力与耐药应用中的不足,提出将CRISPR分型方法标准化、完善与扩充致病菌CRISPR数据库、进一步探究噬菌体与细菌之间的共进化关系等建议,为进一步探索CRISPR功能提供参考。

关键词： CRISPR 食源性致病菌进化分析检测与分型毒力与耐药

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草原革蜱中马泰勒虫的分子检测和进化分析

中国兽医科学 2023年第11期53卷 1431-1436页

作者：罗金赵帅阳车丽妍苟梦扬王彦龙昝晓庆刁沛文任巧云刘光远中国农业科学院兰州兽医研究所动物疫病防控全国重点实验室甘肃兰州730046 塔里木大学动物科学学院新疆生产建设兵团塔里木畜牧科技重点实验室新疆阿拉尔843300 宁夏大学农学院宁夏银川750021

为厘清马泰勒虫的生物媒介及分子进化特征,对收集的新疆部分区域蜱进行基因组DNA提取,利用989/990引物对上述基因组进行梨形虫18S rRNA的PCR检测,并对阳性产物测序。利用MEGA 11.0软件包中的Alignment Explorer CLUSTAL X进行多序列比对... 详细信息

为厘清马泰勒虫的生物媒介及分子进化特征,对收集的新疆部分区域蜱进行基因组DNA提取,利用989/990引物对上述基因组进行梨形虫18S rRNA的PCR检测,并对阳性产物测序。利用MEGA 11.0软件包中的Alignment Explorer CLUSTAL X进行多序列比对,Bootstrap Test of Phylogeny模块下的NJ法构建马泰勒虫不同地理株的进化树。PCR检测结果显示,在收集的80只草原革蜱中有4只感染了马泰勒虫,感染率为5.00%。序列分析表明,马泰勒虫分为2个主要基因型,1个亚型。世界范围内流行的主要是Ⅰ型,Ⅱ型在南非以及苏丹等地流行。此次检测到的新疆马泰勒虫与国内四川株以及哈萨克斯坦、西班牙、沙特阿拉伯、爱尔兰分离株处于相同的进化分支,其基因型均隶属于Ⅰ型。同样的隶属于Ⅰ型的还存在1个亚型(Ⅰ-A),该基因亚型的虫株在肯尼亚和意大利均有分布。马泰勒虫18S rRNA基因V4变异区多序列比对表明,15位点Ⅱ型较Ⅰ型有A的缺失,而且在18~22位点处有TCGAG到ACAGT的突变,48位点处存在G到T的突变。上述研究表明,首次检测到草原革蜱中马泰勒虫的感染。而此次检测到的马泰勒虫隶属于马泰勒虫Ⅰ型,该基因型的马泰勒虫是世界主要流行虫株。

关键词：草原革蜱马泰勒虫 18S rRNA 分子检测进化分析

一株欧亚类禽H1N1亚型猪流感病毒的遗传进化分析及其对小鼠的致病力研究

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中国预防兽医学报 2023年第6期45卷 553-558页

作者：刘雅茹宋祖晨孟飞黄凯伦王飞飞陈艳陈化兰杨焕良中国农业科学院哈尔滨兽医研究所动物疫病防控全国重点实验室/农业农村部动物流感重点开放实验室黑龙江哈尔滨150069

猪流感病毒(SIV)是一种重要的人兽共患病毒,不仅对养猪业造成重大的经济损失,也对其他哺乳动物和人类有潜在感染风险。本研究团队前期对山东猪群常规流行病学调查时分离到一株H1N1亚型SIV,简称SW/SD/260/2021株,为了解该SIV的生物学特... 详细信息

猪流感病毒(SIV)是一种重要的人兽共患病毒,不仅对养猪业造成重大的经济损失,也对其他哺乳动物和人类有潜在感染风险。本研究团队前期对山东猪群常规流行病学调查时分离到一株H1N1亚型SIV,简称SW/SD/260/2021株,为了解该SIV的生物学特征和其对小鼠的致病性,本研究利用鸡胚对病毒纯化传代后,采用Reed-Muench方法测定SIV SW/SD/260/2021株EID50、TCID50,对其全基因组测序并分析其同源性。采用MEGA7.0中的邻接法构建HA和NA基因的进化树。进一步将该SIV以106 EID50/只滴鼻感染小鼠,于感染后3 d剖杀各组小鼠,采集各脏器组织,检测其体内病毒的复制情况,剩余小鼠在14 d内观察临床症状、记录体质量等,评价该SIV对哺乳动物的致病性。结果显示,该病毒株经纯化后EID50为107.25/0.1 mL,TCID50为105.67/0.1 mL;全基因组序列的BLAST比对结果显示,该病毒株的8个节段与来自辽宁、天津、Oman(阿曼苏丹)、江苏等多地不同年份的H1N1猪或人流感病毒高度同源。小鼠致病性试验结果显示,该病毒在小鼠的鼻甲和肺中呈高水平复制,病毒滴度均达104 EID50以上;感染组小鼠出现精神沉郁、被毛凌乱、食欲减退、体质量快速下降等症状,并于感染后第4 d全部死亡。本研究对欧亚类禽H1N1亚型SIV的序列进行分析,阐明了该病毒的基因遗传演化、分子特征和致病性,并揭示了欧亚类禽H1N1亚型SIV的跨种传播风险,为我国SIV的监测和SI的防控提供参考依据。

关键词：猪流感病毒 H1N1 进化分析致病力