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全基因组序列分析在肺癌个体化治疗中的研究进展

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中华结核和呼吸杂志 2014年第9期37卷 700-702页

作者：朱海星白春学复旦大学附属中山医院呼吸科上海200032

近十年来,肺癌的治疗取得了较大进展,但主要治疗模式变化不大.与此同时,随着基因组学研究的逐渐深入,其研究领域也由有限的遗传疾病扩展到各种常见疾病.随着相关技术的不断发展,全基因组测序在肿瘤个体化诊治中的应用受到越来越多的关注... 详细信息

近十年来,肺癌的治疗取得了较大进展,但主要治疗模式变化不大.与此同时,随着基因组学研究的逐渐深入,其研究领域也由有限的遗传疾病扩展到各种常见疾病.随着相关技术的不断发展,全基因组测序在肿瘤个体化诊治中的应用受到越来越多的关注,该技术不仅有助于了解肿瘤发生及发展的原因,也为个体化诊治肿瘤开辟了新思路.现将全基因组序列分析在肿瘤个体化治疗,特别是肺癌治疗中的进展综述如下.

关键词：全基因组序列分析个体化治疗肺癌肿瘤发生全基因组测序基因组学常见疾病遗传疾病

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10株A族链球菌标准菌株全基因组序列分析

中国公共卫生 2022年第10期38卷 1285-1290页

作者：王春娥石继春徐潇刘茹凤李康梁丽叶强徐颖华中国食品药品检定研究院中国医学细菌保藏管理中心卫生部生物技术产品检定方法及其标准化重点实验室北京102629

目的分析A族链球菌(GAS)不同标准菌株的基因组特征,为进一步探讨GAS致病性、耐药机制和分子进化规律提供参考依据。方法采用高通量测序技术对中国医学细菌保藏管理中心保藏的10株GAS标准菌株进行全基因组测序,分析菌株的M蛋白(emm)基因... 详细信息

目的分析A族链球菌(GAS)不同标准菌株的基因组特征,为进一步探讨GAS致病性、耐药机制和分子进化规律提供参考依据。方法采用高通量测序技术对中国医学细菌保藏管理中心保藏的10株GAS标准菌株进行全基因组测序,分析菌株的M蛋白(emm)基因及多位点序列分型(MLST);采用velvet 1.2.03和glimmer 3.02等生物信息学软件对测序数据进行基因组装、基因预测及功能注释,并以此分析基因组中所含耐药基因、毒力基因及插入序列(IS)种类;应用Blast比对分析不同菌株基因组中的特定致热外毒素B基因和系列超抗原基因序列,通过比较基因组学分析拟合泛基因组和核心基因组积累曲线,筛选核心基因SNP,构建系统发育分子进化树。结果10株GAS标准菌株的染色体全基因组序列大小约为1.8 Mbp,在不同菌株基因组鉴定出1682~1849个基因;通过对基因组毒力基因注释分析发现,10株GAS标准菌株基因组中含有16~22种数量不等的毒力因子,其中部分是在GAS基因组保守存在的,包括细菌致病相关的层粘连蛋白基因(lmb)、致热外毒素B基因(speB)、纤维基因结合蛋白(Fbp);基因组耐药基因注释分析发现,每株GAS标准菌株仅携带1种耐药基因,除CMCC(B)32308菌株基因组携带抗大环内脂抗生素相关的lmrP基因外,在其他9株GAS基因组中均发现与氟喹诺酮抗性相关的patB耐药基因;10株GAS标准菌株中共含有IS1562、IS1239、ISSpy1、IS1548和ISSag5等5种IS元件,不同菌株之间IS种类略有差别;比较基因组学分析结果显示,随着GAS基因组测序数量的增加,泛基因组随之增加,而核心基因组则随着不同GAS菌株数量的增加而逐渐趋于稳定;本研究10株GAS标准菌株与已发表的S10394、SF370、A20、NZ131和s6180等5株GAS代表性菌株系统发育树进化分析结果显示,15株不同GAS菌株可分成4个进化分支,其中CMCC(B)32067和CMCC(B)32301分别形成2个独立进化分支,与其他GAS标准菌株进化距离较远。结论10株GAS标准菌株的基因组结构高度相似,GAS的核心基因组为相对稳定型,泛基因组为开放型。

关键词： A族链球菌(GAS) 标准菌株全基因组序列分析

特勒凯比尔沙门菌临床血流分离株2018103毒力研究

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中国人兽共患病学报 2024年

作者：郑恩惠邱玉锋陈建辉高亚东黄梦颖李曲文林杰翁顺太福建省疾病预防控制中心

目的构建ICR小鼠感染模型研究特勒凯比尔血清型沙门菌的致病力，对小鼠分离株进行病原学鉴定。方法通过感染小鼠临床表征、组织病理学、组织细菌载量等的变化，观察排菌周期，评价该血清型沙门菌对小鼠的致病性，计算小鼠LD50；通过... 详细信息

目的构建ICR小鼠感染模型研究特勒凯比尔血清型沙门菌的致病力，对小鼠分离株进行病原学鉴定。方法通过感染小鼠临床表征、组织病理学、组织细菌载量等的变化，观察排菌周期，评价该血清型沙门菌对小鼠的致病性，计算小鼠LD50；通过飞行质谱、生化鉴定、血清型鉴定、分子分型等实验，与人分离株进行比对；通过PCR实验、全基因组测序等进行毒力基因分析。结果特勒凯比尔沙门菌LD50为2.67×108CFU/mL；感染后0.5h即可出现临床症状，卷缩、被毛松乱；死亡小鼠解剖发现小肠充血严重，可见较多气泡、积液，盲肠坏死，肝尖点状变性坏死，肾脏表面有坏死灶，脾脏萎缩；小鼠脾脏、肾脏、肺脏、肝脏、空肠细菌载量感染后3d达到高峰，而心脏第6d达高峰；高剂量组排菌时间超100d；组织中CD3含量随剂量增加呈递增状态，炎细胞浸润，心肌毛细血管扩张充血，肝细胞大面积空泡、变性坏死，脾窦扩张明显，分区模糊，肾小球基膜增厚，纤毛上皮部分剥脱，空肠绒毛萎缩、脱落；PCR及全基因组测序发现具有cdtB、pltA、pltB等沙门菌相关毒力基因。结论本研究首次成功建立了特勒凯比尔沙门菌ICR 小鼠模型，证明了该血清型沙门菌具有一定的致病力。

关键词：特勒凯比尔沙门菌小鼠模型病原学鉴定组织病理免疫组化全基因组序列分析

1株B基因型牛副流感3型病毒的分离鉴定及全基因组序列分析

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中国兽医学报 2024年第1期44卷 44-51页

作者：张倩王旭韩猛立张星星吴桐忠钟发钢黄新张乾义新疆农垦科学院省部共建绵羊遗传改良与健康养殖国家重点实验室新疆石河子832000 中国兽医药品监察所北京100081

为探究新疆某集约化牛场1~6月龄犊牛群中牛副流感病毒3型(BPIV3)的感染情况,对采集的60份犊牛鼻拭子样品进行RT-PCR检测、病毒分离鉴定及全基因组测序和遗传进化分析。结果显示,样品中BPIV3核酸阳性率为11.67%。从核酸阳性样品中分离获... 详细信息

为探究新疆某集约化牛场1~6月龄犊牛群中牛副流感病毒3型(BPIV3)的感染情况,对采集的60份犊牛鼻拭子样品进行RT-PCR检测、病毒分离鉴定及全基因组测序和遗传进化分析。结果显示,样品中BPIV3核酸阳性率为11.67%。从核酸阳性样品中分离获得1株BPIV3,并命名为XJ21032-1(45),其基因组全长为15512 bp;遗传进化分析表明,XJ21032-1(45)属于BPIV3 B基因型,该分离株与澳大利亚的BPIV3 B基因型参考株Q5592(EU277658)的同源性最高为93.4%。本研究成功分离得到了1株B基因型BPIV3,证实B型毒株在我国的存在和流行,为BPIV3疫苗研发提供了原材料,也有助于我国BPIV3分子进化规律及溯源的进一步研究。

关键词：牛副流感病毒3型 B基因型分离鉴定全基因组序列分析

一株林麝源丙二酸盐克罗诺杆菌的分离鉴定及全基因组序列分析

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微生物学通报 2024年

作者：丁慧伍茜程建国吴杰龚杭刘洁杨凯惟周磊付文龙罗燕四川农业大学动物医学院四川养麝研究所

【背景】克罗诺杆菌（Cronobacter sp.）作为食源性致病菌，常出现在新生儿患病的报道中，目前还没有在林麝中检出克罗诺杆菌的报道。【目的】对分离自林麝肾脏的一株丙二酸盐克罗诺杆菌(C. malonaticus)进行鉴定和全基因组测序，为林... 详细信息

【背景】克罗诺杆菌（Cronobacter sp.）作为食源性致病菌，常出现在新生儿患病的报道中，目前还没有在林麝中检出克罗诺杆菌的报道。【目的】对分离自林麝肾脏的一株丙二酸盐克罗诺杆菌(C. malonaticus)进行鉴定和全基因组测序，为林麝相关疾病的预防治疗奠定基础。【方法】将病原菌分离纯化后，依次进行生化试验、药敏试验和小鼠致病性试验，并通过全基因组测序，以测序结果为基础，进一步分析群体进化和物种分型以及基因功能注释。【结果】该病原菌经过ANI（Average nucleotide identity， ANI）分类和系统进化树分析可得属于丙二酸盐克罗诺杆菌(C. malonaticus)，生化结果符合克罗诺杆菌的一般特性。该菌株被命名为Dcc0527，对部分喹诺酮类药物、酰胺醇类药物、氨基糖苷类药物和β-内酰胺类药物敏感，对部分磺胺类药物和大环内酯类药物耐药；全基因组测序结果表明该菌株包含1个环状染色体和4个环形质粒，全基因组大小为1 257 547 026 bp，G+C含量为57.08%，多位点序列分型显示该菌株属于ST211序列类型。在Dcc0527基因组内存在阿尔法霉素、氟喹诺酮、四环素等多种耐药基因，同时该菌株体内还存在Type IV pili、kpsD、iroN等多种毒力基因。菌株Dcc0527基因组的染色体和质粒中还存在3个比较完整的噬菌体区域。【结论】从林麝肾脏分到一株丙二酸盐克罗诺杆菌(C. malonaticus)，并获得了ST211型林麝源丙二酸盐克罗诺杆菌(C. malonaticus)的全基因组序列，为林麝细菌性疾病防治提供参考。

关键词：林麝丙二酸盐克罗诺杆菌全基因组序列分析

林麝源铜绿假单胞菌噬菌体vB_PaeM_PAMD02的生物学特性与全基因组序列分析

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微生物学通报 2023年第7期50卷 3020-3034页

作者：李依濛刘洁焦升镜伍茜丁慧付文龙周磊程建国吴杰罗燕四川农业大学动物医学院四川成都611130 四川养麝研究所四川都江堰611830

【背景】圈养林麝一半以上的死亡是由铜绿假单胞菌引起的化脓性疾病导致。另外,由于细菌的抗性增加,噬菌体是继抗生素后的另一抗菌选择。【目的】以分离自病死林麝肺脏的铜绿假单胞菌为宿主菌分离一株噬菌体,对其进行生物学特性、全基... 详细信息

【背景】圈养林麝一半以上的死亡是由铜绿假单胞菌引起的化脓性疾病导致。另外,由于细菌的抗性增加,噬菌体是继抗生素后的另一抗菌选择。【目的】以分离自病死林麝肺脏的铜绿假单胞菌为宿主菌分离一株噬菌体,对其进行生物学特性、全基因组序列分析与体内抑菌试验。【方法】通过双层平板法分离纯化一株裂解性噬菌体,测定其裂解谱、最佳感染复数、一步生长曲线、热稳定性、最适生长pH等生物学特性,通过电镜观察其具体形态,进行全基因组测序与序列分析,并进行小鼠体内抑菌试验。【结果】分离到一株裂解性铜绿假单胞菌噬菌体并命名为vB_PaeM_PAMD02,该噬菌体具有透明且边缘清晰无晕环的噬菌斑,其裂解谱较窄,最佳感染复数为0.1,裂解潜伏期为40 min,裂解暴发量较高,热稳定性较高,可耐受弱碱环境。其全基因组大小为66264 bp,GC含量为55.59%,序列注释结果显示该噬菌体具有92个开放阅读框,不含毒力与耐药基因,属于肌尾噬菌体科。小鼠体内抑菌试验结果显示了PAMD02对其宿主菌良好的抑菌效果。【结论】本研究分离的噬菌体PAMD02有较高的裂解效率,对不利环境有较好的耐受性,不含毒力基因与耐药基因,具有应用于临床治疗铜绿假单胞菌感染的潜力。

关键词：噬菌体铜绿假单胞菌生物学特性全基因组序列分析林麝

广东省牛流行热病毒分离株JM 2020的基因组测序及进化分析

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华南农业大学学报 2023年

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

【目的】分析广东省牛流行热病毒(Bovine ephemeral fever virus，BEFV)分离株JM 2020与中国大陆以及不同国家和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... 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与中国大陆以及不同国家和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，设计引物用PCR的方法扩增糖蛋白(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的全基因组序列。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相似性均最高，分别为99.3%和99.0%，且进化分析表明JM 2020与2013—2017年间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，672 nt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α1α2基因，444 nt的β基因，345 nt的γ基因，6 444 nt的RNA依赖性聚合酶基因(Large multi-functional enzyme，L)基因和73 nt的尾随序列。各个基因分别被21、47、68、67、23、64、59、79和35 nt的基因间区域隔开，P’基因同泰国株均出现截短的特征。【结论】JM 2020毒株与2017年分离毒株qy2017相似性高且均与泰国毒株进化关系较近，与JB76H等中国内地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

全基因组序列分析软件流水线的并行与优化关键技术研究

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全基因组序列分析软件流水线的并行与优化关键技术研究

作者：王恒国防科学技术大学

学位级别：硕士

随着基因组测序技术的不断发展,生物序列数据库规模持续以每10个月翻一番的速度快速增长,当前全基因组序列分析软件流水线的性能已无法满足基因组序列数据处理的时效性需求。本文在对当前生物全基因组序列分析流程进行深入剖析的基础上... 详细信息

随着基因组测序技术的不断发展,生物序列数据库规模持续以每10个月翻一番的速度快速增长,当前全基因组序列分析软件流水线的性能已无法满足基因组序列数据处理的时效性需求。本文在对当前生物全基因组序列分析流程进行深入剖析的基础上,对当前流程中基因组组装、序列比对和下游分析三个模块进行了优化加速。并通过实验证明,优化工作取得了显著效果。首先,对当前全基因组序列组装面对的内存需求大、整体效率低的问题进行了分析与实验验证,发现当前大规模短序列BWT的索引构建过程效率差、耗时长是导致基因组组装整体效率低下的主要原因。本文设计了一种新型的大规模DNA序列BWT索引并行构建算法,并提出了一种高效的剪枝策略,在此基础上开发了大规模DNA序列BWT索引并行构建软件BWTCP。我们在天河二号上对BWTCP进行了测试,使用16个计算节点在半小时内完成10亿条长为100个碱基的DNA序列的BWT索引构建。当前最为广泛使用的索引构建软件BCR需要13个小时来完成相应任务。另外,当前的索引构建软件对序列长度十分敏感,BWTCP通过高效的剪枝策略解决了这一问题。针对当前全基因组序列比对时效性低、难以满足生物序列大数据的处理需求的问题,我们和华大基因-香港大学联合实验室共同开发了一款面向Intel MIC协处理器的DNA序列比对软件MICA。MICA面向Intel MIC协处理器和天河二号超级计算机软硬件架构设计,采用双向BWT索引和Smith-Waterman动态规划算法进行DNA序列比对,具有接近线性加速比的扩展性能。我们在天河二号超级计算机932个节点上对MICA进行了测试,在一个小时内完成了17.4TB DNA序列的比对,相同工作量在一般的12核服务器上需要运行三个月。当前下游分析环节中RNA编辑位点识别方法受人为因素影响大,缺乏一款客观的高可信度的RNA编辑位点识别模型。针对此问题,我们提出了一个基于高通量序列比对的RNA编辑位点识别模型,该模型分析造成RNA与DNA差异的四种事件的特点,通过Bayesian后验概率模型计算各位点是RNA编辑位点的概率。经验证该模型的可信度比当前通用方法高18%。

关键词：全基因组序列分析高通量测序基因组装 BWT 天河二号序列比对 RNA编辑

福建省龙岩地区蜱携带的新型弹状病毒全基因序列分析及流行病学调查

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中国兽医学报 2022年第3期42卷 514-521页

作者：路云林开雄裴明超李杭远董露芦盘金张旭刘全佛山科学技术学院生命科学与工程学院广东佛山528000 福建梅花山华南虎繁育研究所福建龙岩364201

采集寄生于野猪、牛体表的蜱988只,其中台湾革蜱59只、微小牛蜱12只、台湾血蜱103只、豪猪血蜱214只和微小扇头蜱600只。根据蜱种、宿主、采集地点选取388只代表性蜱进行宏转录组测序分析,获得一个弹状病毒新种的基因组信息,采用逆转录... 详细信息

采集寄生于野猪、牛体表的蜱988只,其中台湾革蜱59只、微小牛蜱12只、台湾血蜱103只、豪猪血蜱214只和微小扇头蜱600只。根据蜱种、宿主、采集地点选取388只代表性蜱进行宏转录组测序分析,获得一个弹状病毒新种的基因组信息,采用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)与cDNA末端快速扩增技术(RACE)获取了该病毒全基因组序列,命名为龙岩蜱病毒(Longyan tick virus, LYTV)。通过对该病毒的全基因组序列特征分析发现,LYTV具有典型的Ledantevirus病毒属病毒的基因组结构特征。同源性分析表明,LYTV与最近亲缘病毒的核苷酸序列同源性为47.1%~59.1%,RNA依赖性RNA聚合酶L的氨基酸序列同源性为47.0%~56.1%,核蛋白N的氨基酸序列同源性为39.0%~54.6%。通过系统进化分析发现,LYTV与Nkolbisson virus(NKOV)亲缘关系最近,并与A亚群中的Yongjia tick virus 2(YjTV-2)、NKOV、Nishimuro virus(NISV)、Barur virus(BARV)、Fukuoka virus(FUKV)形成独立的分支,表明LYTV为弹状病毒科Ledantevirus病毒属A亚群中的一个新种。流行病学调查结果显示,LYTV在采集蜱样品中的总阳性率为1.7%(6/135),其中豪猪血蜱和台湾血蜱的阳性率分别为2.7%(5/18),1.0%(1/8),推测血蜱可能是LYTV主要传播媒介或贮存宿主。本研究在福建省龙岩地区的蜱中发现了一种新型弹状病毒,为新发蜱传病的防控提供了基础数据。

关键词：蜱弹状病毒龙岩蜱病毒全基因组序列分析流行病学调查