带属绦虫线粒体基因组全序列生物信息学分析

通过利用生物生物信息学方法分析带属绦虫线粒体DNA(mtDNA)碱基组成、基因结构、密码子利用、基因变异及其在分子系统进化研究中的应用价值等,以期为带属虫种线粒体功能基因组学研究、分子分类学研究及其疾病诊断提供重要依据。从NCBI GenBank中下载已测序的6种带属绦虫线粒体基因组(mt genome)全序列,以细粒棘球绦虫mtDNA序列作为参考序列(外群),用ClustalX软件(1.83)(http://www2.ebi.ac.uk/clustal w/)进行多重序列比对,用DNAStar软件进行序列差异性分析,用MEGA4软件的邻接法(Neighbor-joining method)构建进化树,核苷酸进化距离算法用最大似然法(Maxi mumlikelihood method),氨基酸进化距离算法用泊松校正法(Poissoncorrection method),进化树检验用自展法(Bootstrap test)。tRNA和2个非编码区RNA二级结构预测分别使用软件ARWEN和RNAstructure Version 4.6。结果显示,带属绦虫mtDNA为双链闭环分子,为13.3~13.7 kb;4种碱基成分中,T含量最高(超过47%),C含量最低(低于9%);共有36个按照相同顺序排列的编码基因,其中蛋白质编码基因有12个,tRNA编码基因有22个(其中编码丝氨酸-tRNA和亮氨酸-tRNA的基因有2个,其余18种tRNA分子各有1个),rRNA编码基因有2个(包括1个大亚基和1个小亚基)。基因组结构紧凑,基因间存在重叠区域,如nad4L和nad4基因;除广泛使用ATG作为起始密码子编码蛋氨酸,部分基因如多头绦虫nad6基因用GTG作为蛋白质翻译的起始密码子。线粒体tRNA长度为58~76 nt,二级结构多数呈典型的三叶草结构,少数呈D-loop结构;2个线粒体rRNA亚基基因rrnL和rrnS被trnC基因分隔开;线粒体基因组有2个大的非编码区,1个长非编码区(LNR)和1个短非编码区(SNR);线粒体基因组中蛋白编码基因之间的差异为5.7%~28.9%,其中cox1和nad4L基因比较保守,而nad5和nad6则变异较大,进化较快。结果表明,根据线粒体基因组序列绘制的带属绦虫分子进化树表明,亚洲带绦虫(T.asiatica)和牛带绦虫(T.saginata)间的亲缘关系最近,成为姊妹种,而多头绦虫(T.multiceps)与前两者的亲缘关系比猪带绦虫(T.solium)与前两者的关系更近,但与虫种的生物学特征存在一定差异。     

A亚群禽白血病病毒GD08株的分离与全基因组序列测定

通过DF-1细胞培养、ELISA抗原检测和特异聚合酶链式反应(PCR)从疑似禽白血病感染的黄羽肉种鸡中,分离并鉴定出1株A亚群禽白血病病毒(ALV-A),命名为GD08。依据A亚群原型株RAV-1前病毒全基因组序列设计并合成3对引物,首次完成了ALV-A中国分离株的全基因组序列测定。测序结果显示GD08株基因组序列全长7 704 bp,其中gp85全长为1 018 bp,预计编码339个氨基酸。序列分析发现GD08株的gp85与国内外各参考毒株的相应核苷酸序列相似性在44.2%～89.4%之间,其中与A亚群MAV-1株相似性最高(89.4%),与J亚群原型株HPRS-103相似性最低(44.2%)。基于ALVgp85核苷酸序列的系统发育进化树表明:GD08株与MAV-1株的亲缘关系最近。结果表明,在J亚群禽白血病普遍流行的情况下,ALV-A引起禽白血病病例在我国华南地区依然存在,提示了我国华南地区地方品种鸡禽白血病的流行呈现复杂化趋势。     

鸡基因组DNA不同提取方法的比较研究

实验用优化煮沸法提取鸡血液基因组DNA,经核酸蛋白定量仪检测,DNA的OD260/OD280达1.77±0.06,证明所提DNA质量较好,用于PCR扩增,可以得到满意的扩增效果。与酚-氯仿法相比,优化煮沸法避免了用氯仿、酚等剧毒试剂,且节约了时间和成本,是一种较好的提取基因组DNA的方法。     

2003年“家蚕基因组框架图”绘制完成

<正>1)2003年1月19日,为推动鳞翅目昆虫基因组计划,加拿大基因组在多伦多召开会议进行专题讨论。夏庆友教授、周泽扬教授应邀出席会议,并就争取加方投入资金进行斡旋,未果。2)2003年2月16日,教育部周济部长视察西南农业大学蚕桑学重点实验室。3)2003年3月5日,日本单方面启动并独家实施家蚕全基因组计划。     

2009年蚕类基因组重测序研究论文在Science上发表

<正>1)2009年1月2日,国际昆虫学著名杂志《Insect Biochemistry and Molecular Biology》正式出版《家蚕基因组特别刊》,详细报道了家蚕基因组精细图成果。受万刚部长委托,科技部专门发来贺信,祝贺我所家蚕基因组研究再次取得重要进展。2)2009年1月12~13日,农业部、财政部在京联合召开现代农业产业技术体系建设工作     

基因组步移技术扩增嗜水气单胞菌J-1株脂酶基因全长及原核表达

根据已发表的引物序列合成一对引物,以嗜水气单胞菌J-1株基因组为模板扩增脂酶基因,得到一个保守的383 bp基因片段。进一步应用基因组步移技术扩增其两侧未知序列,分别以DraⅠ,EcoRⅤ,PvuⅡ,ScaⅠ,StuⅠ,SmaⅠ6个内切酶酶切的基因组构建6个不同的基因组步移文库,再以基因组步移文库为模板,设计引物向已获得的保守片段两侧进行PCR扩增,将扩增到的两侧序列与保守片段拼接后得到一个3 476 bp的片段,通过DNA Star软件分析,找到一个2 415 bp的开放阅读框,经Blast软件分析,其与嗜水气单胞菌ATCC 7966脂酶、嗜水气单胞菌AH-3磷脂酶A1、嗜水气单胞菌H3脂酶、嗜水气单胞菌Mcc-2脂酶、嗜水气单胞菌J MP636磷脂酶C的序列同源性分别为97%、97%、88%、83%和82%。将DNA序列翻译成氨基酸序列后,发现其包含一个多肽序列(VHFLGHSLGA),这个序列在脂酶中高度保守。     

亚麻ISSR的反应体系优化及引物筛选

对亚麻ISSR反应条件进行了优化。同时利用3个有代表性的亚麻样品从60条ISSR引物中筛选出13条多态性好、重复性高的引物,为亚麻的分子鉴定奠定了基础。     

传染性法氏囊病病毒超强毒株HLJ-0504全基因组克隆及其新特征分析

为了解传染性法氏囊病病毒(IBDV)HLJ-0504株的分子生物学特征,本研究利用融合PCR技术获得HLJ-0504株全基因组序列。核苷酸和推导氨基酸序列遗传演化分析发现,HLJ-0504A节段位于IBDV超强毒的分枝上,而B节段则介于超强毒株和减毒株之间,形成一个独立分枝,属于一株新的自然重组病毒。VP2抗原性预测分析表明,HLJ-0504株VP2第Ⅰ亲水区中的氨基酸发生突变(D212N),该突变可能导致了HLJ-0504株抗原性发生漂变。本实验结果为深入研究IBDV的分子特征奠定了基础。     

乙型脑炎病毒减毒SA14-14-2-B3株基因组全序列分析

为进一步了解乙型脑炎病毒(JEV)减毒疫苗株基因组变异和分子遗传特性,本研究根据已发表的JEV基因组序列,设计合成了8对引物,应用RT-PCR对SA14-14-2-B3株基因组进行了克隆和序列测定,获得了该株病毒的全基因组序列(10977nt)并推导出其编码的氨基酸序列(3432aa)。序列分析表明:SA14-14-2-B3株与疫苗株SA14-14-2和SA(A)及野毒株SA14的核苷酸和氨基酸相似性较高,分别为99.8%、99.9%、99.4%和99.7%、99.8%、99.1%,与猪源分离株HEN0701和KV1899的核苷酸与氨基酸相似性较低,分别为88.5%、88.5%和97.6%、96.6%,比较显示在SA14-14-2-B3株基因组第10700nt处有一碱基"G"的插入。以全基因组为基础,对SA14-14-2-B3株进行遗传进化关系分析,结果表明:SA14-14-2-B3株与SA14源病毒株SA14、SA14-14-2、SA(A)、SA(V)及分离株Beijing-1、p3、WHe和HW的遗传关系较近,与XJP613株和HEN0701株的遗传关系较远。以E基因为基础,对SA14-14-2-B3株进行遗传进化关系分析,结果表明SA14-14-2-B3株属于JEV基因Ⅲ型。     

3株猪Ⅱ型圆环病毒的分离及基因组序列分析

为了解混合感染中猪圆环病毒Ⅱ型(PCV2)毒株的遗传变异特性,本研究对2009年与高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒混合感染的病料中分离的3株PCV2通过PCR、免疫荧光等进行初步鉴定,并扩增病毒全基因组,用DNAStar对序列进行拼接和分析。结果表明:分离得到的HUN-09株(GQ449670)、HUB-09株(GQ449671)和SD-09株(GQ449669)3个PCV2毒株其全基因组长度均为1768bp,与国内外参考毒株核苷酸序列同源性为95%～99.7%,3个分离株之间的核苷酸序列同源性为97.6%～98.5%,与PCV1分离株核苷酸序列同源性为69%～70%。进化分析表明,本研究2009年分离的3株PCV2属于基因型PCV-2a。