烟粉虱传播植物病毒特性及机制研究进展

烟粉虱是一类小型刺吸式口器昆虫,目前被认为是一个包含数十个隐存种的隐存种复合群.近年来随着进出口贸易的增加,烟粉虱在世界范围内急速扩散.烟粉虱主要通过传播植物病毒危害植物,对世界范围内的多种作物、蔬菜以及园林植物等造成巨大危害.目前可由烟粉虱传播的植物病毒涵盖5个属400多个种,其中菜豆金黄花叶病毒属为单链DNA病毒且均由烟粉虱以持久循环型方式传播,其余4个属均为单链RNA病毒并由烟粉虱以半持久型或非持久型方式传播.明确烟粉虱传播植物病毒的生物学特性,解析烟粉虱与病毒间的互作机制将为阻断烟粉虱传播植物病毒提供新方法、新思路.本文分别对烟粉虱传播不同属病毒的特性进行了综述,并着重讨论了烟粉虱与菜豆金黄花叶病毒属病毒的互作机制.菜豆金黄花叶病毒属病毒跨越烟粉虱中肠、唾液腺和卵巢屏障的过程需要多种介体蛋白的参与.烟粉虱不同隐存种传播同一种病毒的能力往往存在差异,而这种差异性传播往往与病毒穿过不同烟粉虱体内屏障的能力有关.同时,烟粉虱免疫系统在抵御病毒侵染过程中发挥重要作用.此外,多项研究表明病毒在烟粉虱体内存在复制迹象.     

人类H5N1型病毒的毒因

A型禽流感病毒的H5N1毒株,自1997年在东南亚始发以来,已致90多人死亡,受感染者的死亡率约为50％。如今这些病毒正从亚洲向欧洲和非洲扩散,当它一旦获得了在人体间传播的能力,就会造成全球流感大爆发的严重后果。所以研究人员始终把识别H5N1病毒的分子基础作为研究重点。已有的研究结果显示,各种生物的A型流感病毒的毒性与多种基因有关;因而怀疑H5N1病毒在人体中的毒力与其所编码的几种蛋白质有关。2006年3月17日出版的《自然》杂志上,奥本奥尔（Obenauer）等人发表的文章中指出,H5N1的毒性是由以前从未注意到的,病毒所编码的一种非结构蛋白质NS1的氨基酸序列所致。     

甲型H1N1 流感城镇间公路交通传播研究

2009 年甲型H1N1 流感通过公路交通在我国城镇间广泛传播并造成巨大损失, 掌握其传播规律对城市化建设和减轻疫情造成的损失具有重要意义. 本文以长沙市为研究区, 分析了甲型H1N1 流感沿公路交通传播的规律及风险因子, 构建了结合扩散速度和人群流动的疫情扩散模型, 模拟甲型H1N1 流感在长沙市城镇间的传播过程. 结果表明, 公路沿线及道路交叉区域发病率较其他区域高, 高速公路和县道分别在疫情快速发展期和顶峰期对疫病的传播扩散产生重要影响, 长途汽车站在城镇间疫病的传播过程中是重要的风险因子. 模型结合了疫情传播强度预测与流行区域预测, 较其他模型更完整地还原了疫病的时空传播过程.     

Vif-APO相关的HIV-1病毒模型

病毒感染因子Vif对控制HIV-1病毒的感染能力非常重要,它通过和细胞抗病毒蛋白APOBEC家族(简写成APO)的相互作用,引发APO的快速降解从而阻止APO被包装到新生的病毒粒子中.在本论文中,我们提出一个数学模型来定量地描述这种典型的病毒-宿主相互作用.为检验该模型,我们将计算模拟结果和4组已发表的实验数据进行了对比.在此基础上进行了系统的参数敏感性分析和扰动分析,表明与APO相关的参数对于新生HIV-1病毒粒子的感染能力非常重要.我们发现病毒结构蛋白Gag的生成速率以及单位新生病毒粒子所需的Gag蛋白分子数目呈现出对高病毒粒子产生速率和低APO包装入新生病毒粒子程度的优化现象,并且模型中的许多参数只在较小的取值范围内对病毒才是有益的.我们还发现针对激活病毒RNA合成的调控蛋白Tat的小扰动会导致Vif和APO包装入新生病毒粒子的量呈现开关效应.这些发现将有助于理解HIV-1病毒的高突变率和潜伏现象,并为药物设计定位关键的靶标提供帮助.     

禽流感事件凸显科研监管危机

最近,美国、欧洲一些实验室有关H5N1高致病性禽流感变异病毒的研究引发了社会性关注。该实验打破了H5N1病毒只能通过禽传染给人,不能通过人传染给人的原有认识,获得5个突变的H5N1病毒很容易在雪貂中传播,增加了哺乳动物间乃至人际间传播的可能,从而提示人类禽流感疫病大流行的风险并非不存在。另外,人们更加关注实验室研究在揭示H5N1变异规律、加深对禽流感传播规律认知的同时,可能发生的"人造病毒"失控带来的危害。     

甜菜坏死黄脉病毒RNA5对病毒致病性的影响

利用甜菜坏死黄脉病毒(Beet necrotic yellow vein virus, BNYVV) RNA5全长侵染性cDNA克隆体外转录获得的RNA5体外转录物, 与只含有RNA1, 2以及RNA1, 2和3的两个BNYVV突变株BNYVV-Hu0和BNYVV-Hu3的RNAs分别混合, 并接种于寄主植物番杏(Tetragonia expansa)和甜菜(Beta vulgaris L). 结果表明, RNA5是BNYVV中除RNA3以外的另一个病毒致病性相关分子, 它的存在能够提高病毒的侵染效率和在寄主体内的积累水平, 并与RNA3协同作用, 导致病毒侵染后的症状表现加重.     

A型禽流感病毒的分子模式

A型禽流感病毒能跨越宿主屏障, 引起人死亡. 高致病性禽流感H5N1亚型病毒就是一个特例. 跨宿主传播的分子机理目前仍不清楚. 将不同亚型的237株流感病毒的内部蛋白序列转化为伪信号, 采用小波包分解的方法提取能量特征. 依据每株病毒的能量特征值, 进行层次聚类. 聚类结果显示, 5种分子模式存在A型禽流感病毒中, 并与跨宿主传播的表型相关联. 分析结果同时显示, 模式为C和E的病毒可以跨越宿主屏障, 而模式为A, B和D的病毒缺乏此种能力. 结果表明, 可以用来构建一个早期预警系统, 用来预测A型禽流感跨越宿主传播的可能性.     

野生动物在埃博拉病毒维持和传播中的作用

埃博拉病毒能引起人类和非人灵长类动物严重的急性出血热,致病力强、病死率高,且无有效治疗药物和疫苗.2014年西非埃博拉病毒在人群中传播速度快,已引起世界各国高度关注,世界卫生组织(WHO)将此疫情定性为国际紧急公共卫生事件.本文收集了近40年来埃博拉病毒在病原学、生态学和流行病学等方面的研究成果,整合了多学科理论知识来阐述埃博拉病毒在自然环境中是如何维持、循环传播的以及它的储存宿主等问题,详细地介绍了蝙蝠等野生动物在埃博拉病毒传播链中的作用,提出了阻止埃博拉病毒等重大人兽共患病病原从野生动物向人传播是维护社会公共卫生安全最有效的措施之一.加强野生动物疫病监测,建立长期、全面的监测体系,为早期预警和防控其向人传播提供科学依据,来更好地维护社会公共卫生安全.     

科学家在H6N1亚型禽流感病毒感染人的分子机制上取得新突破

<正>继近两年先后在H5N1,H7N9和H10N8亚型禽流感病毒跨种间传播机制研究上取得重大进展后[1~5],中国科学院微生物研究所高福院士领导的研究团队在H6N1亚型禽流感病毒感染人的分子机制上取得新的突破,该研究于2015年5月4日以"Adaptation of avian influenza A(H6N1)virus from avian to human receptor-binding preference"为题在线发表在杂志EMBO J上[3].2013年6月,在台湾发现了全球首例人类感染H6N1亚型禽流感病例.从患者体内所分离的病毒基因序列显示,此病毒为一典型的低致病性禽流感病毒,与台湾本土家禽中的H6N1病毒株非常接近,其跨物种传播的分子机制成为世界科学家所关注的焦点.1972年以来,H6N1亚型禽流     

多黏菌素耐药MCR-1:公共卫生领域的新挑战

最近,我国科学家发现一类由质粒携带的多黏菌素耐药新基因mcr-1.该基因随着细菌质粒在不同菌株之间水平转移,并赋予细菌抵抗多黏菌素类抗生素的能力.一旦MCR-1阳性细菌在全球蔓延,势必给"全球公共卫生"带来全新挑战,将意味着人类社会进入"后抗生素"时代.因此,mcr-1基因一经发现便引发全球关注,本文重点综述了MCR-1的全球分布和传播,携带该基因的质粒的多样性和复杂性以及MCR-1耐药性的生化机制等.希望通过加深对该基因的了解而寻求应对之策.     

H1N1流感病毒M1蛋白表位筛选及其在禽流感病毒交叉免疫中的作用机制

流感病毒,如2009甲型H1N1流感病毒(2009 pH1N1)以及发生跨种传播的H7N9禽流感病毒(H7N9)等的流行严重威胁了人类健康并造成了重大社会经济损失.自2009年以来, 2009 pH1N1作为季节性流感病毒的流行使得健康人群存在一定的T细胞免疫本底水平.本研究对2009 pH1N1和H7N9的主要T细胞免疫原M1蛋白存在的4个突变区段,利用ELISPOT试验确定了2009 p H1N1在这4个区段来源的T细胞表位多肽H1-M42 (LMEWLKTR), H1-M102(KLKREITFHGAK), H1-M202s (AMEVANQTR)和H1-M244 (MGVQMQRFK).同时,发现健康人群对H7N9来源的相应多肽预存有一定水平T细胞免疫,但低于对2009 pH1N1本身多肽的免疫水平.多肽与HLA分子的复性实验表明, H1-M102和H1-M244能够与HLA-A*1101稳定结合;而H1-M42和H1-M202s虽然能够结合HLA-A*3303,但H7N9相应的表位与这些分子的结合力相对较弱.结果表明,在健康人群中存在有限的针对H7N9的预存T细胞免疫,而H7N9在新鉴定表位多肽中的氨基酸突变对于免疫逃逸具有一定的贡献.对流感病毒交叉免疫的研究能够为了解禽流感病毒逃逸T细胞免疫机制以及通用流感疫苗的研发提供重要参考.     

我国关于兔化牛瘟病毒疫苗的研究

一前言过去我国预防牛瘟的方法,主要用免疫血清和臓器苗,但成本贵,免疫期短,收效不大。自1933年施特林在印度应用山羊化牛瘟病毒疫苗,1938年中村稕治在朝鲜培育兔化牛瘟病毒疫苗,1946年晓普在加拿大制出鸡胚化牛瘟病毒疫苗,相继提供了使用减弱牛瘟病毒疫苗以防治牛瘟的研究方向。我国自1941年开始,对减弱病毒进行了研究,证明山羊化牛瘟病毒毒力太强,鸡胚化牛瘟病毒毒力不易控制,均无法应用,只有兔化牛瘟病毒,对牛的感染性轻微,免疫力坚强,经全国     

埃博拉病毒入侵:人TIM分子的结构与结合PS的分子基础

研究表明,人T细胞免疫球蛋白黏蛋白(human T-cell immunoglobulin and mucin domain,h TIM)受体分子能够促进包括埃博拉病毒在内的很多囊膜病毒的入侵.h TIM介导的病毒入侵过程高度依赖于位于受体分子胞外区远膜端的免疫球蛋白V区(immunoglobulin variable(Ig V)-like)结构域与病毒囊膜中磷脂酰丝氨酸(phosphotidylserine,PS)的特异性相互作用.人类TIM家族共有3个成员:h TIM-1,h TIM-3和h TIM-4.虽然相应的小鼠TIM分子的结构已经解析,但h TIM分子的Ig V结构特征及其识别PS的分子基础仍然未知.同时,有研究表明,引起西非大规模埃博拉疫情爆发的2014-扎依尔-埃博拉病毒可能较其先前流行株具有更强的致病能力.但目前尚未有2014-扎依尔-埃博拉病毒利用h TIM分子入侵细胞及其与1976-扎依尔-埃博拉病毒的入侵能力比较的研究报道.本研究证明了整合有1976-和2014-扎依尔-埃博拉病毒囊膜糖蛋白(glycoprotein,GP)的假病毒均可以利用h TIM-1和h TIM-4入侵细胞,并且表现出相近的入侵效率.进一步证明了h TIM分子不与埃博拉病毒GP蛋白直接相互作用,而是通过结合病毒囊膜中的PS分子而促进病毒感染.随后解析了3种h TIM分子Ig V结构域的高分辨率晶体结构以及h TIM-4与磷酸丝氨酸的复合物晶体结构.令人意外的是,3种h TIM分子的PS结合槽呈现出各自不同的局部结构特征且在目前已解析结构的小鼠同源分子中均未被观察到.这些结构特征很可能提示h TIM分子具有不同于小鼠同源分子、且彼此间亦各不相同的PS识别模式.上述结构和功能数据丰富了我们对h TIM结合PS的分子基础的认识,从而将帮助我们更深入地了解埃博拉和相关囊膜病毒利用h TIM受体入侵细胞的分子机制.     

甜菜坏死黄脉病毒RNA4的菌传功能分析

构建了甜菜坏死黄脉病毒（BNYVV）RNA4全长核苷酸序列以及5种编码区突变体的侵染性cDNA克隆，不同结构伯RNA4体外转录物与只含有RNA1，2和3的BNYVV分离物总RNAs混合后分别接种寄主植物番杏（Tetragonia expansa）作为毒源，繁殖后接种甜菜，利用无毒甜菜多黏菌(Polymyxa betae）进行传毒实验，结果表明，RNA4编码区内各种缺失突变均能显著地抑制多黏菌的传播，但插入4个碱基的移码突变体对传毒没有影响，说明BNYVVRNA4中的部分核苷酸序列对于被真菌介体高效传播是必需的，并且可能是在RNA水平上具有功能。     

腺相关病毒载体的靶向策略探讨

与其他病毒载体相比, 腺相关病毒(adenovirus-associated virus, AAV)由于具有宿主范围广、病原性低和携带的治疗基因表达期长等优势而成为目前最有前景的基因转移载体之一. 然而, 在临床基因治疗过程中, AAV具有广泛的宿主范围同时也导致缺乏组织或细胞特异性, 对靶细胞的基因转染效率不高, 同时也缺乏安全性. 因此, 提高重组AAV (rAAV)的靶向能力对于基因治疗成功与否非常关键. 目前, 各种不同血清型AAVs的分离、鉴定、应用以及rAAV制备技术的发展使得rAAV载体可用于更多的临床基因治疗实验. 而且, 当前针对rAAV载体各种靶向策略的研究也显示了很好的基因治疗应用前景. 这些靶向策略主要包括转录靶向、受体靶向、共价偶联靶向、各种不同血清型AAV的应用以及基因重组靶向策略等. 本文就近年来基于rAAV载体的各种靶向策略的进展作一评述.     

苜蓿中华根瘤菌烯脂酰ACP还原酶基因fabI1的功能研究

我们先前的工作表明, 苜蓿中华根瘤菌的烯脂酰ACP还原酶基因fabI1在nifA突变根瘤中表达水平降低. 本研究构建了fabI1的定点插入突变体. 与野生型相比, 突变菌株的生长速度变慢, 在高浓度NaCl培养基上的生长能力降低. 在半固体培养基上, 该突变体的涌动能力完全丧失. 在共生过程中, 突变菌株在宿主植物上延迟结瘤, 形成根瘤的能力下降. 虽然苜蓿中华根瘤菌中的烯脂酰ACP还原酶基因fabI2的序列与fabI1有66%的一致性, 但fabI2不能恢复fabI1突变体的表型, 揭示了这两个基因在功能上的差异.     

中国登革2型病毒反向遗传系统的构建与鉴定

为构建登革2型病毒中国分离株(DEN2-43)的反向遗传系统, 根据已测定的DEN2-43全基因组序列, 利用长链RT-PCR及融合PCR扩增此病毒基因组全长cDNA分子, 并将其克隆至低拷贝载体pWSK29中构建该病毒株的全长cDNA克隆. 将此克隆体外转录后, 经电穿孔导入宿主细胞获得恢复病毒. 结果表明, 获得的基因组全长cDNA克隆具有感染性, 所获得的恢复病毒具有与原型病毒类似的生物学性质及乳鼠神经毒力, 且可稳定传代. 该反向遗传系统的构建为深入探讨登革病毒的致病机理及新型疫苗的研制奠定了基础.     

绿尾大蚕蛾颗粒体病毒观察初报

绿尾大蚕蛾(Actias selene ningpoana Fel-der)幼虫食性杂,为害柳、枫杨、栗、木槿和樱桃等,分布较广.1981年8月,我们从室内群体饲养的绿尾大蚕蛾幼虫中发现自然患病幼虫,经分离鉴定病原物为颗粒体病毒.室内感染2～3龄寄主幼虫,其感染致死力达95%.此种病毒寄主专一性强,对柞蚕(Antheraeapernyi Gu(?)rin-M(?)neville)、蓖麻蚕(Philosamiacynthia ricina Donovan)、家蚕(Bombyx moriLinnaeus)、豆天蛾(Clanis bilineata tsingtauica     

SARS相关病毒(BJ01株)的全序列及其比较分析

严重急性呼吸综合征(SARS)是一种新发现的急性传染病. 对一株已确认为SARS病原体的冠状病毒(BJ01)进行了全基因组序列测定, 并与其他已知病毒进行了比较分析. 该病毒基因组全长为29.725 kb, 含11个可读框(ORFs), 由1个稳定区和1个可变区组成, 其中稳定区编码RNA依赖性RNA聚合酶, 包括两个ORFs；可变区含有4个蛋白质编码序列(CDSs), 分别编码病毒的4个结构蛋白(S, E, M, N蛋白). 此外, 可变区还包括5个非典型的预测蛋白(PUPs). 此病毒基因的排列顺序与其他已知的冠状病毒一致. 通过与已知RNA病毒的序列比对, 可以确认该病毒属于冠状病毒科(Coronaviridae). 与GenBank中已知的5个SARS相关病毒全基因组序列的比较分析显示, 已在30个核苷酸位置上检出序列差异, 总体突变率为0.1%, 其中15个变异位点在编码区, 可能会导致蛋白质的氨基酸改变(异义突变). S蛋白中已发现3处可能引起该蛋白质物化特征变化的变异, 而该蛋白质可能参与病毒与宿主间的免疫反应. 与病毒包膜形成相关的M蛋白中则已发现两处氨基酸变化. 进化分析表明, SARS病毒可能不是来源于人类, 但没有证据证明是人为制造的. 为了阐明SARS相关病毒的病因学以及排除其他可能的SARS病原体的存在, 仍需进行更深入的研究.     

在铜绿假单胞菌PAO1和PA14中确定基因岛的新方法

基于基因岛的3种显著特点, 建立了一种新的确定基因岛的方法, 能够较为全面地搜寻特定菌株的基因岛. 以此方法在Pseudomonas aeruginosa PA14和Pseudomonas aeruginosa PAO1中共发现了9个基因岛, 在PAO1中发现2个, 在PA14中发现7个, 其中有4个是已经被研究鉴定, 5个是新发现的基因岛. 9个基因岛中, 有6个的插入位点是tRNA基因, 而其余的3个基因岛中有1个正向重复序列同tRNA基因相关, 1个的正向重复序列是在GMP合酶/谷氨酰胺氨基转移酶双功能酶的3′末端, 只有1个的正向重复序列尚不清楚来源. 对5个未被鉴定的基因岛进行内部基因的功能分析, 预测PA14GI-2是同汞离子摄取相关的基因岛, PA14GI-3是同分泌相关的基因岛, PA14GI-6是毒力岛. 而PA14GI-1和PA14GI-5功能尚不清楚. 对PAO1GI-1, PA14GI-5和PA14GI-7中的整合酶进行分析, 预测了各基因岛的酶切位点和结合位点.