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高通量测序文库质量控制技术研究进展

遗传 2024年第2期46卷 140-148页

作者：崔梦楠郭彦武雅蓉裴广倩崔玉军军事科学院军事医学研究院微生物流行病研究所北京100071

作为生命科学和医学领域中的关键性支撑技术,高通量测序已得到快速发展并日趋成熟。该技术工作流程可分为核酸提取、文库构建、上机测序、数据分析等,其中文库构建是承上启下的关键步骤,文库构建的效果受制于上游样品质量,同时会对测序... 详细信息

作为生命科学和医学领域中的关键性支撑技术,高通量测序已得到快速发展并日趋成熟。该技术工作流程可分为核酸提取、文库构建、上机测序、数据分析等,其中文库构建是承上启下的关键步骤,文库构建的效果受制于上游样品质量,同时会对测序数据产出后的数据分析造成影响。对文库构建质量控制技术的选择和实施是提高结果可靠性、降低测序数据误差的重要保证。本文对文库构建质量控制技术进行深入综述,总结评价其原理、优缺点、适用范围,并对实际应用场景中相关技术的选择进行了论述,以期为科研人员、疾病预防控制人员等在选择文库质量控制技术时提供理论依据与参考,从而促进高通量测序工作的质量和效率。

关键词：高通量测序文库文库浓度文库大小分布质量控制技术评价

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HIV耐药毒株传播的监测

中国热带医学 2024年第1期24卷 6-11页

作者：李韩平李林李敬云军事科学院军事医学研究院微生物流行病研究所病原微生物生物安全全国重点实验室北京100071

传播性耐药(transmitted drug resistance,TDR)指HIV耐药毒株的感染,在没有抗逆转录病毒(antiretroviral,ARV)药物暴露史的患者中检出耐药,将影响一线抗病毒治疗及暴露前后预防的效果,是实现艾滋病防治目标的重大现实威胁。耐药毒株适... 详细信息

传播性耐药(transmitted drug resistance,TDR)指HIV耐药毒株的感染,在没有抗逆转录病毒(antiretroviral,ARV)药物暴露史的患者中检出耐药,将影响一线抗病毒治疗及暴露前后预防的效果,是实现艾滋病防治目标的重大现实威胁。耐药毒株适应性的改变是决定其传播风险的根本性生物学因素,影响监测人群选择、从感染到耐药检测时间的确定及检测方法的应用;传播性耐药突变的定义和分类是获得准确监测结果的关键。本文介绍了近年来耐药毒株的适应性、监测的耐药突变、监测人群选择等方面的研究进展,提出了我国TDR监测应重点开展的工作,包括建立适合我国毒株特点的监测耐药突变、建立和使用高分辨测序方法准确鉴定混合碱基、实现TDR监测的规范化等,从而为准确获得TDR监测结果,有效遏制耐药毒株的传播提供科技支撑。

关键词：传播性耐药监测耐药突变适应性

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基于再生数的上海市奥密克戎流行趋势研究

中华疾病控制杂志 2024年第3期28卷 329-334页

作者：王子涵徐梦霞方立群张勇北京师范大学数学科学学院北京100875 军事医学研究院微生物流行病研究所北京100071

目的基于截至2022年5月9日上海市奥密克戎(Omicron)的流行趋势,估计封控管理之前的早期再生数(R)以及后续的有效再生数(Rt)变化情况。方法利用指数增长法、最大似然法和下一代矩阵法估计R,利用贝叶斯方法、时依法和新时变法估计Rt。结... 详细信息

目的基于截至2022年5月9日上海市奥密克戎(Omicron)的流行趋势,估计封控管理之前的早期再生数(R)以及后续的有效再生数(Rt)变化情况。方法利用指数增长法、最大似然法和下一代矩阵法估计R,利用贝叶斯方法、时依法和新时变法估计Rt。结果截至2022年3月29日上海市奥密克戎疫情呈指数增长模式。3种方法估计的R值分别为2.36(95%CI:2.33~2.38),2.14(95%CI:2.11~2.18)和2.29(95%CI:2.22~2.38)。结论 R值较大,上海市早期疫情形势较为严峻。自4月7日起,Rt呈下降趋势,表明封控管理措施有效地减缓了疫情增长。Rt的计算方法中,时依法和新时变法可以较快地响应疫情的动态变化趋势;而贝叶斯法反应较为迟缓,且当报告数据波动较大时,会出现分母为0导致无法计算的情况。

关键词： COVID-19 奥密克戎再生数

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产气荚膜梭菌ε毒素的研究进展

微生物学通报 2024年第7期51卷 2289-2300页

作者：岳楠康琳李佳欣王菁高姗辛文文王景林军事科学院军事医学研究院微生物流行病研究所病原微生物生物安全全国重点实验室北京100071

产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)ε毒素(epsilon toxin,ETX)可导致牛羊等宿主动物的坏死性肠炎,以及肺脏、肾脏和脑部等多器官的损伤,导致感染动物的生产效能下降,还因为毒性较强被列入生物战剂和生物恐怖剂清单。ETX通过在靶细... 详细信息

产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)ε毒素(epsilon toxin,ETX)可导致牛羊等宿主动物的坏死性肠炎,以及肺脏、肾脏和脑部等多器官的损伤,导致感染动物的生产效能下降,还因为毒性较强被列入生物战剂和生物恐怖剂清单。ETX通过在靶细胞膜上形成孔道,导致内容物的异常释放,从而损伤细胞,其中髓鞘和淋巴细胞蛋白(myelin and lymphocyte,MAL)是ETX发挥毒性效应的特异性受体。目前ETX的防治手段有限,仅适用于动物的粗制疫苗,适用于人类的疫苗仍在研发之中,并且潜在治疗药物在探索中。近年来,研究者在ETX的成孔机制、特异性受体、疫苗和治疗药物的研究方面取得了较多的进展。本文对上述几个方面进行综述,旨在为ETX的进一步研究提供有价值的参考。

关键词：产气荚膜梭菌ε毒素成孔毒素髓鞘和淋巴细胞蛋白疫苗

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“国际公共卫生紧急事件”下的mRNA疫苗研发

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合成生物学 2024年第2期5卷 310-320页

作者：叶青秦成峰军事科学院军事医学研究院微生物流行病研究所病原微生物生物安全全国重点实验室北京100071

“国际公共卫生紧急事件”(简称PHEIC)是指疾病的国际传播对其他国家构成公共卫生风险,需要采取协调一致的国际应对措施的不同寻常事件。迄今为止,世界卫生组织(WHO)一共宣布了7次PHEIC,包括甲型H1N1流感、埃博拉、脊髓灰质炎、寨卡、... 详细信息

“国际公共卫生紧急事件”(简称PHEIC)是指疾病的国际传播对其他国家构成公共卫生风险,需要采取协调一致的国际应对措施的不同寻常事件。迄今为止,世界卫生组织(WHO)一共宣布了7次PHEIC,包括甲型H1N1流感、埃博拉、脊髓灰质炎、寨卡、新型冠状病毒感染和猴痘疫情。疫苗是应对传染病疫情的有力武器,合成生物学的发展突破了传统疫苗存在的难点问题和技术瓶颈,为病毒性传染病防控提供了全新的思路,尤其是mRNA疫苗作为下一代疫苗研发的平台技术,具有安全性强、有效性良好、研发周期短、易规模化生产、易扩大产能等特点,在应对新突发传染病疫情方面具有明显的优势。目前,新冠mRNA疫苗已正式获批上市,针对流感、寨卡和猴痘病毒的多款mRNA疫苗已进入临床研究阶段,埃博拉mRNA疫苗处于临床前研究阶段,而针对脊髓灰质炎病毒尚无mRNA疫苗研究的报道。本文就历次PHEIC应对中mRNA疫苗的研发进展进行了详细梳理和评述,同时对mRNA疫苗应对PHEIC的未来发展趋势和挑战进行了展望和讨论。结合合成生物学、生物化学和人工智能等多学科技术对mRNA分子设计、高效递送以及疫苗生产和储存运输等进行优化,有望进一步提高mRNA疫苗的有效性和可及性。综上,尽管尚无法预知下一次PHEIC何时会出现,但当下一次PHEIC出现时,mRNA疫苗技术一定会成为人类防范PHEIC的有力武器。

关键词：国际公共卫生紧急事件 mRNA疫苗病毒性传染病流感病毒埃博拉病毒脊髓灰质炎病毒寨卡病毒新冠病毒猴痘病毒

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不同血清型肉毒毒素受体结合域研究进展

微生物学报 2024年第7期64卷 2172-2193页

作者：尹凡铭朱晨思李涛王慧牡丹江医学院公共卫生学院黑龙江牡丹江157011 军事科学院军事医学研究院微生物流行病研究所病原微生物生物安全全国重点实验室北京100071

肉毒毒素(botulinum neurotoxin,BoNT)是人类已知毒性最强的蛋白质之一,可以引起肌肉松弛麻痹,严重时可导致死亡。肉毒毒素共分为7种血清型(Bo NT/A-Bo NT/G),根据氨基酸序列差异可进一步分为40多种亚型。肉毒毒素分子结构由3个基本结... 详细信息

肉毒毒素(botulinum neurotoxin,BoNT)是人类已知毒性最强的蛋白质之一,可以引起肌肉松弛麻痹,严重时可导致死亡。肉毒毒素共分为7种血清型(Bo NT/A-Bo NT/G),根据氨基酸序列差异可进一步分为40多种亚型。肉毒毒素分子结构由3个基本结构域组成:重链羧基端细胞受体结合域、氨基端的易位域和轻链催化域。在运动神经元表面,受体结合域首先与聚唾液酸神经节苷脂结合,随后与突触囊泡蛋白2或突触囊泡结合蛋白结合形成双受体复合物。每种血清型的受体结合域都必须与其相应受体结合才能发挥作用。肉毒毒素的结构功能及其对宿主的作用一直都是研究热点。近年来,因受体结合域可以促进肉毒毒素与运动神经元膜特异性结合,而成为新的研究方向。本综述将概述不同血清型肉毒毒素与受体结合过程中受体结合域结构变化和结合位点差异。通过分析不同血清型及亚型的序列以及受体结合域结构特征,可以更好地了解细胞受体结合域的序列差异和功能,并为肉毒毒素的治疗策略提供新思路。

关键词：肉毒毒素受体结合域神经节苷脂突触囊泡蛋白2 突触囊泡结合蛋白

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鲍曼不动杆菌Ⅵ型分泌系统功能蛋白的研究及应用新进展

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微生物学报 2024年第2期64卷 391-407页

作者：王海蓉宁年智王慧牡丹江医学院公共卫生学院黑龙江牡丹江157011 军事科学院军事医学研究院微生物流行病研究所病原微生物生物安全全国重点实验室北京100071

细菌Ⅵ型分泌系统(typeⅥsecretion system,T6SS)作为一个动态多蛋白复合体,各元件之间分工明确,转运各种效应蛋白作用于竞争细菌获得自我生长优势。鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii,Ab)通过T6SS介导细菌在微生物群落中的竞争能力... 详细信息

细菌Ⅵ型分泌系统(typeⅥsecretion system,T6SS)作为一个动态多蛋白复合体,各元件之间分工明确,转运各种效应蛋白作用于竞争细菌获得自我生长优势。鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii,Ab)通过T6SS介导细菌在微生物群落中的竞争能力,影响其耐药进化、宿主侵袭感染等过程。其中,缬氨酸-甘氨酸-精氨酸G蛋白三聚体(valine-glycine repeat protein G,VgrG)、脯氨酸-丙氨酸-丙氨酸-精氨酸重复序列蛋白(proline-alanine-alanine-arginine,PAAR)、溶血素共调节蛋白(hemolysin-coregulated protein,Hcp)和效应-免疫(effector-immunity,E-I)对发挥着关键作用。有关T6SS的研究总结虽然很多,但是鲜有文章系统概述其临床应用前景,因为这对T6SS功能蛋白的鉴定、特性、转运机制等基础研究的进展提出了挑战。本文通过综述鲍曼不动杆菌中T6SS的分布、主要功能蛋白的特性及转运机制的研究进展,结合T6SS的应用案例,提供其应用的可行性证据。以期进一步推动鲍曼不动杆菌Ⅵ型分泌系统基因和功能的研究,为开发新型抗感染疫苗、筛选合适的靶点抑制剂及生产工程化药物递送工具提供新的思路。

关键词：鲍曼不动杆菌 Ⅵ型分泌系统缬氨酸-甘氨酸-精氨酸G蛋白三聚体脯氨酸-丙氨酸-丙氨酸-精氨酸重复序列蛋白溶血素共调节蛋白效应-免疫对

D-氨基酸营养缺陷型减毒鼠伤寒沙门氏菌口服疫苗的构建与评价

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中华医院感染学杂志 2024年第14期34卷 2087-2093页

作者：宋雯歌陆璐关亦妍桑姝丽刘纯杰赵晓冬王艳春军事科学院军事医学研究院生物工程研究所北京100071 军事科学院军事医学研究院微生物流行病研究所北京100071

目的研究D-谷氨酸和D-丙氨酸营养缺陷型鼠伤寒沙门氏菌的安全性和免疫原性,探讨D-氨基酸营养缺陷株作为口服减毒活疫苗或载体的可行性.方法通过聚合酶链式反应(PCR)扩增并测序进行基因型分析,同时利用生长曲线实验、扫描电镜和透射电镜... 详细信息

目的研究D-谷氨酸和D-丙氨酸营养缺陷型鼠伤寒沙门氏菌的安全性和免疫原性,探讨D-氨基酸营养缺陷株作为口服减毒活疫苗或载体的可行性.方法通过聚合酶链式反应(PCR)扩增并测序进行基因型分析,同时利用生长曲线实验、扫描电镜和透射电镜观察菌株生长状态和形态,确认敲除相应基因后D-氨基酸营养缺陷型鼠伤寒沙门氏菌表型稳定;药敏试验探讨外源补充D-氨基酸后,营养缺陷株对作用于细胞壁的青霉素和氨苄青霉素的敏感性;安全性评价有设置不同免疫剂量攻毒,脏器病理切片,小鼠活体成像,菌株计数和粪便16s rRNA全长测序,以检测D-氨基酸营养缺陷型菌株的定植和侵袭能力;免疫小鼠测抗体滴度检测疫苗引起的免疫应答,免疫后攻毒测定D-氨基酸营养缺陷株的保护效力.结果D-氨基酸营养缺陷型鼠伤寒沙门氏菌生长稳定,口服有效减毒,在小鼠体内停留时间缩短,激发的炎症反应较低.尤其是D-谷氨酸营养缺陷株,即使在外源补充D-谷氨酸的条件下耐药性也明显降低,既减少了对小鼠机体的损伤又能激发有效的保护性免疫应答.结论D-谷氨酸营养缺陷型鼠伤寒沙门氏菌有希望作为减毒活疫苗或载体递送抗原,预防病原体感染.

关键词：鼠伤寒沙门氏菌黏膜免疫口服疫苗 D-氨基酸营养缺陷减毒活疫苗

普罗维登斯菌中新型别质粒IncpPrY2001的遗传特性研究

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军事医学 2024年第3期48卷 187-194页

作者：卢秀慧贺家琪郑亚丽王鹏周冬生高波殷喆军事科学院军事医学研究院微生物流行病研究所病原微生物生物安全国家重点实验室北京100071

目的旨在揭示普罗维登斯菌中质粒不相容群IncpPrY2001的基因组结构和遗传特征。方法 16S rDNA初步鉴定菌种后,将菌株送二代和三代测序,得到测序数据后进行平均核苷酸一致性(ANI)比对,最终核定菌种;VITEK 2仪器检测细菌的最小抑菌浓度(M... 详细信息

目的旨在揭示普罗维登斯菌中质粒不相容群IncpPrY2001的基因组结构和遗传特征。方法 16S rDNA初步鉴定菌种后,将菌株送二代和三代测序,得到测序数据后进行平均核苷酸一致性(ANI)比对,最终核定菌种;VITEK 2仪器检测细菌的最小抑菌浓度(MIC)值;随后进行全基因组测序,获得细菌的全基因组序列,通过精细注释及比较基因组学分析,确定耐药基因所在基因环境。结果该研究指定了1个新的质粒型别IncpPrY2001。IncpPrY2001型质粒与参考质粒pPrY2001具有相似的骨架保守区,但插入区存在差异。IncpPrY2001型质粒的插入区表现出了显著的多样性,这表明质粒内部存在大量的基因获得和缺失,包括5个Tn1696和1个Tn7相关的区域。在IncpPrY2001型质粒中发现了多种抗生素耐药基因(ARG),涉及对至少8类12种的抗生素的耐药性。发现包含In1806和In1807在内的2个新的可移动遗传元件(MGE)。结论 IncpPrY2001型质粒中插入了大量携带耐药基因的MGE,有助于ARG的积累和分布,同时增强了普罗维登斯菌株在药物选择压力下的生存能力。

关键词：普罗维登斯菌 IncpPrY2001型质粒单元转座子抗生素耐药基因多药耐药