四川省结核分枝杆菌基因分型中MIRU-VNTR位点稳定性评价

摘要: 本文收集四川省2009-2013年184株结核分枝杆菌菌株,用标准12 MIRU-VNTR位点组对四川省结核分枝杆菌菌株进行基因分型研究,评估四川地区一线VNTR分型位点的稳定性,确定四川地区保守位点组合及主要MIT型。184株结核分枝杆菌基因分型后得到51个基因型,12个基因型成簇。本研究确定当前四川地区12高分辨力位点VNTR分型方法中的7个MIRU位点依然具有较高的分辩能力（h > 0.55）。MIRU02, MIRU20, MIRU23, MIRU24为多态性最低的4个位点（0 ≤ h < 0.4）,保守位点组的主要MIT型为“2251”。四川省结核分枝杆菌VNTR位点的多态性保持稳定,目前采用的12高分辨力VNTR位点依然稳定可靠,本研究首次确定了四川地区保守位点组及主要MIT型,为下一步结核分枝杆菌进化研究奠定了基础。     

VNTR技术用于大理地区结核分枝杆菌基因分型的研究

目的:应用数目可变串联重复序列(VNTR)分子分型技术,对大理地区60株肺结核临床分离株进行分型研究,探讨大理地区菌株DNA多态性及基因型特征。方法:采用VNTR分子分型技术对60株结核分枝杆菌3个VNTR位点进行检测,应用Quantity one软件和BioNumerics 6.6软件进行聚类分析。结果:60株结核分枝杆菌可以分为4个基因群(Ⅰ群、Ⅱ群、Ⅲ群、Ⅳ群),28个基因型。Ⅰ群占15.0%,含有5个基因型,Ⅱ群占31.7%,含有8个基因型,Ⅲ群占40.0%,含有11个基因型,Ⅳ群占13.3%,含有4个基因型。结论:大理地区的结核分枝杆菌存在基因多态性,其主要流行群为Ⅲ群。     

四川地区北京型结核分枝杆菌的MIRU-VNTR基因分型

用寡核苷酸多态性基因分型(Spoligotyping)对2008年1月至2010年10月间采集的211株结核分枝杆菌临床分离株进行基因分型,然后对北京型结核分枝杆菌VNTR位点的多态性进行检测.选用的12个VNTR位点存在较高的基因多态性,该12位点组合分辨能力(HGI=0.99985)高于标准的VNTR-12位点组合(HGI=0.99546),其中多态性较高的7位点组合HGI指数为0.99977.因此,7位点组合可以作为四川地区北京家族分枝杆菌的一线分型方法.     

应用多位点数目可变串联重复序列对四川地区结核分支杆菌的基因分型

为了研究四川地区结核分枝杆菌的传播动态,选用12个VNTR位点对2009年1月至2009年12月间采集的结核分枝杆菌临床分离株进行基因分型研究.结果表明,在80株结核分支杆菌临床分离株中,12个VNTR位点鉴定出7个簇和65单独基因型.HGI指数对12个VNTR位点等位基因多态性的评估表明,选用的12个VNTR位点在临床分离株中表现出高度多态性,它们的HGI值为0.503至0.799.根据此多态性,选取的VNTR 12个位点的组合应用可作为一线分型方法监测四川地区结核分枝杆菌的传播情况.     

运用反向斑点杂交技术检测四川地区结核分枝杆菌katG基因315位点的突变

为了检测四川地区结核分枝杆菌KatG基因315位点的突变特点,并建立耐异烟肼结核分枝杆菌快速检测方法。运用反向杂交技术检测四川地区65株耐异烟肼和10株异烟肼敏感结核分枝杆菌KatG基因315位点的突变,并用DNA直接测序法验证杂交结果。结果显示在65株耐异烟肼结核分枝杆菌中,发现41株在KatG基因315位点发生突变,突变率最大的是AGC→ACC,占90％,其次是AGC→AAC和AGC→ATC突变。DNA序列测定结果进一步验证了反向杂交的结果。运用反向杂交技术检测四川地区结核分枝杆菌KatG基因315位点的突变的检出率和特异性分别是63％和100％。反向斑点杂交技术能快速有效地检测四川地区结核分枝杆菌KatG基因315位点的突变。     

维吾尔族内皮型一氧化氮合酶基因4a/b VNTR多态性分布特征

 应用聚合酶链式反应(PCR)-琼脂糖凝胶电泳技术, 检测99 例(男性38 例, 女性61 例)无血缘关系的维吾尔族健康人群的内皮型-氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase, eNOS)基因第4 内含子数目可变性串联重复序列(4a/b VNTR)多态性, 探讨eNOS 基因4a/b VNTR 多态性在中国维吾尔族健康人群中的分布特征。结果发现, 99 例健康维吾尔族人群中, aa 基因型频率为2.02%(4 例), ab 基因型频率为22.22%(22 例), bb 基因型频率为75.76%(75 例)。男女两组基因型和等位基因的分布差异不显著(P=0.194, P=0.382, P>0.05)。aa、ab、bb、ab+bb 基因型的各种生理生化指标用单因素方差分析进行比较, 不同基因型的生理生化指标之间的差异无统计学意义(P>0.05)。维吾尔族eNOS 基因4a/b VNTR 多态性与国内外各民族群体进行比较, 维吾尔族人群eNOS 基因aa+ab 基因型频率显著低于河南汉族、中国台湾汉族、北方汉族和巴西黑人(P<0.05, P< 0.01), 明显高于广东汉族(P=0.050)。a、b、c 3 种等位基因进行比较, 维吾尔族与河南汉族、中国台湾汉族、广东汉族、法国人和巴西黑人有显著性差异(P<0.05, P< 0.01)。结果显示, eNOS 基因4a/b VNTR 多态性符合Hardy-Weinbery 遗传平衡规律(χ²=0.017, P=0.991, P>0.05), 群体具有代表性。由此得出, 维吾尔族eNOS 基因4a/b VNTR 多态性与国内外的一些民族间存在显著性差异。     

四川地区利福平耐药结核分枝杆菌rpoB基因利福平耐药决定区突变分析

本文对268株结核分枝杆菌临床分离株(包括213株利福平耐药株、55株利福平敏感株)rpoB基因RRDR区进行测序并比较分析.结果表明,在213株利福平耐药株中有200株(93.90%)在rpoB基因RRDR区发生了突变,在55株利福平敏感株中RRDR均未发生突变.突变频率最高的类型依次为:531位点(55.87%),526位点(16.43%),516位点(10.33%)和511位点(8.92%),以上四个位点的突变菌株数占所有利福平耐药株的91.55%.四川地区利福平耐药株中511位点突变频率高于全国其他地区.     

结核分枝杆菌H37Rv高丝氨酸激酶基因的克隆、表达及酶学性质分析

采用PCR方法克隆到结核分枝杆菌H37Rv的高丝氨酸激酶基因thrB,将其连接到pET-28a( )表达载体中,在大肠杆菌E.coli BL21(DE3)中经丙基硫代半乳糖苷(IPTG)诱导得到高效表达.用Ni·NTA His·Bind亲和层析柱对表达的活性重组蛋白进行了分离纯化,并对其酶学性质进行了研究.结果表明:重组结核分枝杆菌高丝氨酸激酶能以L-高丝氨酸和ATP为底物催化L-高丝氨酸生成O-磷酰-L-高丝氨酸,该酶的比活力为2.946 U/mg,对底物L-高丝氨酸和ATP的米氏常数分别为2.303 1 mmol/L和2.342 9 mmol/L.     

河南汉族人群 4个Y-STR基因座及单倍型遗传多态性分析

采用 PCR扩增和非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳及DNA序列分析河南汉族102名无血缘关系、健康男性个体的4个Y-STR基因座基因及单倍型频率分布.结果显示：4个基因座共发现了24个等位基因,频率分布在0.0098～0.7745. 102个个体共检测到55个单倍型 ,单倍型多样性为0.8939.     

结核分枝杆菌H37Rv组氨醇脱氢酶基因的克隆、表达及酶学性质分析

以结核分枝杆菌H37Rv基因组为模板,扩增hisD基因,构建pET-28a-HDH重组质粒;转化重组质粒到E.coli BL21(DE3)并诱导表达,纯化可溶性的结核分枝杆菌L-组氨醇脱氢酶(HDH),并对其性质进行研究,结果表明:重组结核分枝杆菌L-组氨醇脱氢酶能以L-组氨醇和NAD 为底物催化L-组氨醇生成L-组氨酸;该酶的最适pH值为8.3,最适温度为45℃,比活力为1.788 U/mg;Mn2 ,Ca2 ,Zn2 ,Co2 等对酶促反应有激活作用;底物NAD 和L-组氨醇的米氏常数分别为0.9765 mmol/L和2.755μmol/L;25℃时重组蛋白的二级结构中有20.5%的α-螺旋,40.9%β-折叠,4.2%β-转角,34.3%无规卷曲.     

抗结核分枝杆菌感染的免疫机制

对宿主利用体内各种细胞与结核分支杆菌的相互作用进行了综述.机体抵抗结核分枝杆菌感染的机制包括特异性免疫和非特异性免疫,参与非特异性免疫的主要有巨噬细胞和γδT细胞,另外,树突状细胞在引发T细胞免疫方面起着关键的作用.由于结核分支杆菌是胞内寄生菌,特异性免疫以细胞免疫为主,主要包括CD4+T细胞免疫和CD8+T细胞免疫.     

C-di-GMP signaling and implications for pathogenesis of Mycobacterium tuberculosis

C-di-GMP is a ubiquitous bacterial second messenger that regulates a wide range of bacterial physiological processes including biofilm formation, virulence, motility and cell differentiation. Here, we have summarized our current knowledge on the upstream signaling factors and downstream effectors of c-di-GMP in addition to the interaction between c-di-GMP and eukaryotic organisms. New discoveries in these areas have enriched our understanding of the diversity of c-di-GMP signaling pathways and provide important clues for us to explore the roles of c-di-GMP signaling in human pathogens such as Mycobacterium tuberculosis.     

基因功能预测的整合算法及其在结核分枝杆菌基因表达谱分析中的应用

基因功能预测是后基因组时代生物信息学领域的重要课题.生物学机理的阐释需要准确的基因功能的信息,但目前还缺少大规模测定基因功能的实验手段,这使得运用计算方法对基因功能进行预测显得尤为重要,对这些算法的效率和准确性要求也越来越高.在本项研究中开发了一种新的整合算法,将3种比较典型的基于蛋白质序列预测基因功能的算法GOtcha、PFP和conFunc整合起来,并将其应用于结核分枝杆菌的全基因组功能预测中.预测结果通过不同的角度得到了验证,结果表明该整合方法不仅使得基于序列进行基因功能预测的算法可以达到较高的准确度,而且较原来3种方法大幅度提升了预测的性能.另外,预测结果也被用于分析结核分枝杆菌受到卷曲霉素处理前后的基因表达谱,功能富集分析揭示了卷曲霉素新的可能的抗菌作用机制,从而显示出基因功能预测重要的潜在应用价值.     

树突细胞免疫应答结核分枝杆菌基因调控网络的构建与分析

目的 探讨结核分枝杆菌感染树突细胞(dendritic cells,DCs)后宿主DCs基因表达谱的变化,并构建免疫应答基因调控网络,筛选出特征基因模块.方法 通过NCBI GEO datasets数据库,收集结核分枝杆菌感染DCs的芯片表达谱数据,运用R语言分析筛选出差异表达的基因,并对差异表达特征进行统计学分析;基...     

The catalase-peroxidase gene and isoniazid resistance of Mycobacterium tuberculosis.

Tuberculosis is responsible for one in four of all avoidable adult deaths in developing countries. Increased frequency and accelerated fatality of the disease among individuals infected with human immunodeficiency virus has raised worldwide concern that control programmes may be inadequate, and the emergence of multidrug-resistant strains of Mycobacterium tuberculosis has resulted in several recent fatal outbreaks in the United States. Isonicotinic acid hydrazide (isoniazid, INH) forms the core of antituberculosis regimens; however, clinical isolates that are resistant to INH show reduced catalase activity and a relative lack of virulence in guinea-pigs. Here we use mycobacterial genetics to study the molecular basis of INH resistance. A single M. tuberculosis gene, katG, encoding both catalase and peroxidase, restored sensitivity to INH in a resistant mutant of Mycobacterium smegmatis, and conferred INH susceptibility in some strains of Escherichia coli. Deletion of katG from the chromosome was associated with INH resistance in two patient isolates of M. tuberculosis.     

Complex lipid determines tissue-specific replication of Mycobacterium tuberculosis in mice

Tuberculosis is the leading cause of death in the world resulting from a single bacterial infection. Despite its enormous burden on world health, little is known about the molecular mechanisms of pathogenesis of Mycobacterium tuberculosis. Bacterial multiplication and concomitant tissue damage within an infected host, including experimentally infected mice, occurs primarily in the lungs-the favoured niche of M. tuberculosis. Although it has been proposed that the distinctive cell wall of M. tuberculosis is important for virulence, rigorous genetic proof has been lacking. Here, using signature-tagged mutagenesis, we isolated three attenuated M. tuberculosis mutants that cannot synthesize or transport a complex, cell wall-associated lipid called phthiocerol dimycocerosate (PDIM) which is found only in pathogenic mycobacteria. Two mutants have transposon insertions affecting genes implicated in PDIM synthesis; the third has a disruption in a gene encoding a large transmembrane protein required for proper subcellular localization of PDIM. Synthesis and transport of this complex lipid is only required for growth in the lung; all three mutants are unaffected for growth in the liver and spleen. This clearly shows that a lipid is required for M. tuberculosis virulence.     

高速公路对输水隧洞稳定性影响的分析与评价

在现场地质调查、大量试验的基础上,从理论上评价了丹本高速公路直接交叉覆盖段隧洞的岩体质量、水文地质条件的变化、爆破施工对隧洞的稳定性影响以及对隧洞围岩在三种不同受荷状态下的应力场与位移场进行了对比分析。评价结果表明：丹本高速公路的修建,不会影响其下覆输水隧洞的安全运行。目前隧洞中局部存在小的掉块、塌落、渗水现象,其原因是由于岩体本身结构、岩体风化结果造成的。覆盖段的洞室岩体整体上是基本稳定的。