一、人类基因组与人类病毒性传染病(论文文献综述)
李洋[1](2021)在《全平台宏基因组病毒鉴定自动分析流程的建立和应用》文中研究说明病毒是引起多种传染病和重大公共卫生事件的主要病原体。尽管人们对传染病病原生物学的认识有了重大进展,但由于病毒种类众多,目前的病原学检测方法在处理疑似病毒感染或不明原因感染时往往不能提供有效和准确的病原诊断。比如应用范围最广的病原检测分子诊断技术聚合酶链反应(Polymerase chain reaction,PCR)在面对首次出现的病原时不能提供有效诊断信息。因为PCR是以病原特异性的DNA或RNA片段为检测目标,需要候选病原的先验知识。然而引起重大公共卫生事件的病原往往是未知的,识别引发公共卫生事件的病原体对常规的分子诊断技术提出了严峻的挑战。逐渐成熟的宏基因组下一代测序技术(metagenomics Next Generation Sequencing,mNGS),通过可以对临床样本中的微生物和宿主遗传物质(DNA和/或RNA)进行全面分析来实现通用病原鉴定,正迅速从研究领域转向临床实践。相较于细菌,真菌等病原体,大部分病毒病原体主要是RNA形式。针对病毒的mNGS也因此被称为病毒mNGS(ViralmNGS)。虽然病毒mNGS为全面检测病毒提供了新的方式,但快速准确实现对病毒mNGS数据的分析和解释仍是科学研究重点。为了实现对病毒mNGS所包含的病毒以及宿主信息进行综合分析,全文研究内容包括:第一部分:建立全平台宏基因组病毒鉴定自动分析流程Virus Identification Pipeline 2(VIP2)。通过设计开发VIP2解析不同平台所产生的测序数据,实现一键化获得病毒鉴定结果。以k-mer匹配分类算法软件为基础,在继承VIP优点的同时,VIP2在结果物种报告准确度和速度方面都有了明显的提升。通过对不同类型样本经不同测序平台产生的本地数据和公共数据所包含的上百种病毒进行解析,验证了VIP2的通用性和可靠性。实际应用中,VIP2在2019-nCoV疫情中成功解析了最早的2019-nCoV 全基因组序列(EPIISL402119,EPIISL402120,EPIISL402121)。此外,第三方独立应用评价中,VIP2受到了国内外用户的认可,收到了诸多使用证明,包括来自以北京,上海等八家省市级疾控中心为代表的国内用户,以及法国国家农业研究中心,尼日利亚国家医学研究中心等海外用户。第二部分:比较三代测序在公共卫生应急条件下检测未知病毒病原体的表现。由于病毒mNGS可以对已知和未知病毒进行及时检测,病毒mNGS已成为公共卫生应急响应的必备工具之一。相较于二代测序而言,三代测序具有长读长,速度快等优势。本研究以Ion Torrent PGM作为参考标准,对比评价Oxford Nanopore MinION和PacbioSequel在公共卫生应急条件下对不明原因病毒疫情的表现。以VIP2为基础的生物信息分析策略被用于比较各个平台。三个平台都成功鉴定和恢复了至少85%的诺如病毒GII基因组。Oxford NanoporeMinION花费的样本至答案的时间最少,但复原的基因组存在一定的错误。Pacbio Sequel虽恢复了最准确的病毒基因组,但花费了最长的时间。总的来说,纳米孔宏基因组学可以快速鉴定病毒种类,Pacbio Sequel可以准确地复原病毒基因组信息。第三部分:应用宿主应答与宏基因组测序技术识别不明原因脑炎病毒病原体。不明原因感染的病原诊断一直是临床治疗方案制定的难点之一。本研究采用随机扩增方式与病毒序列非依赖性的病毒靶向富集技术(virus sequence independent targeted amplification,VSITA)对5份不明原因脑炎患者的脑脊液进行样本制备,然后进行宏基因组二代测序,同时分析宿主转录组。在其中3份脑脊液样本中检出巨细胞病毒(cytomegalovirus,CMV)的高置信度核酸序列。定量PCR验证为弱阳性(Ct值分别为30.23、32.83、34.08);转录组分析后的差异基因集进行功能富集后结果提示宿主 CMV 感染通路(Human cytomegalovirus infection)上调(P=0.213)。最终证明了该疑似脑炎患者脑脊液中存在CMV感染。第四部分:基于机器学习和生物信息分析发现OASL作为流感感染诊断性分子标记物。由病毒或细菌引起的ARIs是人们寻求医疗的最常见原因之一。每年,流感导致ARI的数量占总数的五分之一。当前在临床常用的检测方法是靶向流感检测,但其诊断性能受诸多因素限制(例如样本采集时间,病毒RNA降解等)。宿主应答分子标记物则提供了一种新的解决方案。然而,诸多已发表的宿主分子标记物检测方案包含过多的基因数量。解决宿主应答在转化临床应用时所面对的困境,则需要对这些检测方案进行简化:1)减少诊断所需的生物标志物的数量;2)使用易于在临床实验室中操作且具有更快处理时间的检测方法。通过整合生物信息学和机器学习,本研究建立了一套基于生物信息和机器学习的分子标志物分析框架,并发现OASL可作为流感感染诊断性分子标记物。随后在数百个临床样本进行了评估与验证。总而言之,使用qRT-PCR同时对OASL和流感病毒进行检测在技术上是可以实现的。因此,计划在未来开展前瞻性研究来确定这种联合检测方式的诊断性能。第五部分:COVID-19患者中促炎巨噬细胞诱导心血管疾病生物标志物PLA2G7异常上调。COVID-19患者发生心血管疾病事件日益常见。本研究通过对486例COVID-19患者鼻咽拭子进行整合基因组分析,确定了PLA2G7在COVID-19发挥重要作用。PLA2G7是一种被广泛研究的心血管疾病事件生物标志物。进一步通过单细胞转录组测序(singlecell RNA-seq,scRNA-seq)数据表明PLA2G7主要由随COVID-19疾病进程产生的单核细胞源性促炎巨噬细胞表达。在验证阶段,通过qRT-PCR的方式,发现PLA2G7的核酸阳性率不仅与SARS-CoV-2病毒载量相关,而且与肺炎的严重程度相关。此外,本研究发现COVID-19患者血清PLA2G7水平也异常升高。综上所述,本研究发现并验证了心血管疾病生物标志物PLA2G7在COVID-19异常增高。这些发现不仅为研究COVID-19患者出现心血管疾病的机制提供了新的角度,也为COVID-19患者发生心血管事件提供治疗依据。综上所述,本研究通过建立宏基因组病毒鉴定自动分析流程VIP2,应用综合的信息分析方法,对病毒mNGS所包含的宿主数据和病毒数据进行分析,将病毒mNGS应用于公共卫生传染病应急检测,临床不明原因感染病原鉴定以及病毒感染后宿主应答特征解析,实现对病毒感染进行综合评估,为诊断,监测和治疗提供信息。
郭琼[2](2021)在《急性呼吸道感染住院儿童呼吸道样本病毒组学研究》文中进行了进一步梳理急性呼吸道感染是导致全世界人类急性疾病和死亡的主要原因之一,其中急性病毒性呼吸道感染是主要病因,占80%。常见呼吸道病毒包括流感病毒(IFV)、呼吸道合胞病毒(HRSV)、冠状病毒(HCoV)、腺病毒(HAdV)和鼻病毒(HRV)等。肺炎支原体(MP)也是引起呼吸道感染的常见病原体。基于下一代测序(NGS)的宏基因组二代测序(Metagenomic next generation sequencing,mNGS)是一项高通量无偏的测序技术,可以同时检测数千种病原体,实现对临床样本中所有微生物的全面分析。mNGS检测病原体主要包括两个部分:实验操作(湿实验)和生物信息学分析(干实验)。湿实验室操作包括样品预处理,核酸提取,文库构建和测序。本研究比较了 NGS样本的预处理方法和核酸扩增方法,为临床呼吸道样本的宏基因组学分析提供技术参考。MP感染与病毒感染的关系尚不清楚,本研究通过对鼻咽抽吸物样本宏基因组学分析,阐明了 MP阳性呼吸道样本的病原谱以及常见呼吸道病毒混合感染情况。另外,通过基因拼接获得了两株HRSV和一株HAdV的全基因组序列,并进行全基因组特征分析,为疾病治疗以及防控策略的制定奠定了基础。本研究主要结果如下:一、用于宏基因组分析的临床呼吸道样本预处理方法比较对临床呼吸道样本mNGS预处理方法和扩增方法摸索,以HAdV和HRV呼吸道鼻咽抽吸物样本为检测模板,经过滤、核酸酶处理和扩增(MDA和SISPA)后,比较不同样本处理后测序结果匹配到HAdV和HRV的reads数百分比、覆盖率和测序深度。结果表明呼吸道样本过滤组HRV和HAdV全基因序列匹配率高于未过滤组,但覆盖率差异不明显。对临床呼吸道样本进行核酸酶预处理可增加HRV和HAdV reads的匹配率和测序深度。对于HAdV和HRV,使用SISPA和MDA扩增后测序结果在病毒匹配率上没有明显差异,但MDA扩增后全基因组覆盖率高于SISPA。对于HAdV,MDA 比 SISPA扩增后的测序深度更为均匀。未经扩增的样本不建议测序。二、支原体感染住院儿童鼻咽抽吸物样本病原谱分析1.本研究中北京地区6岁以下呼吸道感染住院患儿中MP感染率为43.7%,5-6岁儿童MP感染率最高,且无明显季节性流行特点。2.病原谱分析结果显示MP 阳性和阴性呼吸道样本中均检测到多种常见病毒相关序列,匹配到11个病毒科,reads数最多的均为肺病毒科,均有大量reads匹配到指环病毒科相关病毒和噬菌体相关序列。3.Real Time PCR方法检测与MP混合感染的常见呼吸道病毒,83份MP阳性样本中,合并病毒感染共47例(56.63%),其中单病毒感染38例(45.78%),双重感染7例(8.43%),三重感染2例(2.41%)。其中感染IFV(20例,24.1%)最多。102份MP阴性样本中,有66例(64.7%)病毒感染,其中HRSV感染最为常见(21例,20.6%)。4.MP合并病毒感染患者的住院时长、发热时长、血清肌酸激酶同工酶和血液白细胞计数与MP单一感染患者之间均无显着性差异。三、HAdV和HRSV全基因组特征分析1.本研究通过二代测序获得了北京地区的两株HRSV和一株HAdV全基因组序列,两株HRSV均为ON1基因型,HAdV属于B3族。2.Simplot分析两株HRSV全基因组序列G蛋白、F蛋白和L蛋白变异较大。多处位点发生了氨基酸有义突变,有些位点位于P27肽和抗原位点(?)中。两株HRSV F蛋白均有6个N糖基化位点,G蛋白均有3个N糖基化位点。3.基于Penton base、Hexon和Fiber基因,对HAdV进行SNP分析,三基因序列均高度保守。Simplot分析显示HAdV未发生重组事件。结论:1.过滤后样本测序结果优于未经过滤样本;使用核酸酶处理组测序结果比未使用核酸酶处理组结果更好;使用MDA和SISPA扩增后测序结果在病毒的匹配率上没有明显差异。2.采用mNGS技术获得MP 阳性与阴性患儿病原谱。两组reads数最多的病毒科均为肺病毒科,MP阳性样本匹配到HRSV的reads数远高于MP阴性样本,MP阳性组合并IFV感染病例最多。3.获得了北京地区两株HRSV和一株HAdV全基因组序列。两株HRSV在G、F和L蛋白区变异较大;HAdV在三基因序列上均高度保守,未发生重组事件。
郭娇敏[3](2021)在《高中生物学渗透生物安全教育的实践研究》文中指出在人类历史的长河中,各种传染病接连出现,已经控制的传染病也经常卷土重来。随着科学技术的发展,生物技术滥用日益严重,生物武器的研发屡禁不止,这些对维护生物安全提出了新挑战。2020年1月,突如其来的新冠肺炎疫情给人民健康、国家安全和社会稳定带来巨大的威胁,敲响我国生物安全建设的警钟。在此背景下,生物安全教育显得尤为重要。本文旨在梳理生物安全教育理论体系,通过对高中生物学教材中相关生物安全内容的分析,找到生物安全教育的切入点,明确生物安全教育的原则和途径,适时渗透生物安全教育。本文具体分为三部分:第一部分,通过文献研究法对生物安全和生物安全教育的内涵以及国内外研究现状进行分析总结。研究发现,生物安全教育可以细分为传染病防控教育、生物武器防范教育、生态资源安全教育、生物技术安全教育以及实验室生物安全教育五个领域,并且可以从这五个方面渗透生物安全教育。第二部分,通过问卷调查法和访谈法,对瑞昌市某中学的学生和老师进行调查,了解高中生物安全教育的现状。调查显示,教师普遍缺乏生物安全素养,同时,生物学教学任务繁重,导致学校缺乏生物安全教育;学生对生物安全知识的知晓程度总体较低,缺乏生物安全意识,部分学生的生物安全行为习惯有待养成。第三部分,充分挖掘生物学教材中生物安全教育素材,确立生物安全教育的教学原则和方法,并在高中生物学教学中渗透生物安全教育。经过一学期的生物安全教育实践发现,学生对待生物安全事件的态度和生物安全行为均有所提升和改善,但在学业成绩和生物安全知识掌握程度等方面没有显着性差异。本研究认为,高中生物学教材中蕴含大量的生物安全教育内容,为高中开展生物安全教育提供了便利。从长远角度来看,生物安全教育的开展,有利于提高学生的生物安全素质,增强人们的社会责任感。
李清[4](2021)在《基于宏基因组二代测序技术中枢神经系统感染性疾病的临床分析》文中进行了进一步梳理背景与目的:中枢神经系统感染(infection of central nervous system,ICNS)性疾病,它是由于各种病原体侵犯颅内实质、被膜、血管,而引起的急性或慢性炎症性疾病,包括脑炎、脑膜炎、脑膜脑炎、脑脊髓炎和脑脓肿等,其致病体包括病毒、细菌、真菌、螺旋体、立克次体、寄生虫和朊蛋白。目前,传统的病原微生物的检测手段主要包括涂片形态学鉴定、菌群培养、抗原抗体检测,和在PCR基础上的病原特异性核酸检测,但各种方法均有局限性,总体微生物检出阳性率偏低,分子学检测方式可提高脑脊液(Cerebrospinal Fluid,CSF)病原检出率,然而目前临床应用仍不广泛。作为新一代检测手段,宏基因组二代测序(metagenomics next-generation sequencing,mNGS)并不依赖传统的病原微生物培养,而是直接地对样本核酸序列进行高通量测序,接下来与数据库对比分析,依据对比过的核酸序列信息,进而判断该样本是否包含病原微生物,以及病原微生物的种类,mNGS能够迅速、客观地去识别样本中较多病原体,包括细菌、病毒、真菌、寄生虫等,无需特异性扩增。ICNS已经成为神经科危急重症患者死亡的重要原因之一,所以,能否在短时间内明确感染致病微生物至关重要。本研究的目的:利用宏基因组二代测序技术,分析其和传统方法在病原微生物检出阳性率上的区别,并进一步分析临床资料特点。方法:(1)研究对象:本研究系回顾性病例分析研究,收集了南昌大学第一附属医院神经内科2018年10月至2020年11月住院患者,入院时疑诊为中枢神经系统感染的166例患者的相关资料。详细地记录每一位患者的病史、体征、实验室及影像结果,根据病原微生物检测方法不同,将纳入病例分为脑脊液mNGS组和脑脊液传统组。(2)疑似ICNS的判断标准:ICNS的体征和(或)症状中包括至少一项:发热(>38℃)、头痛、恶心/呕吐、抽搐、脑膜刺激征、局灶性神经功能缺损、意识改变;至少满足以下一条:a、CSF中白细胞数增多、蛋白升高、糖和氯化物降低,b、脑影像学检查显示病理感染改变。(3)研究方法:CSF除院内常规送检外,另收集2~3 ml患者的CSF,保证在离体30min内-80℃低温保存,其中取300μL CSF来提取核酸,然后用超声破碎成大小为200-300 bp的基因片段,并且需要除去测序接头序列、引物序列,过滤低质量值数据,然后进行环化扩增复制生成DNA纳米球(DNA nanoball,DNB),将DNB加载至芯片上,最后使用BGISEQ进行测序,排除人源序列的信息干扰后的数据再和专用的微生物大数据库进行比对。结果:1.166例疑似ICNS患者中,脑脊液mNGS组76例,男52例(68.4%),女24例(31.6%),发病年龄中位数(四分位数间距)为46.50(29.25,61.00)岁;脑脊液传统组90例,男56例(62.2%),女34例(37.8%),发病年龄中位数(四分位数间距)为49.00(31.50,62.00)岁。两组患者在性别(χ2=0.697,P=0.404)、发病年龄(Z=-0.509,P=0.611)上无统计学意义(P>0.05)。2.脑脊液mNGS组和脑脊液传统组在最终确诊ICNS患者人数(χ2=19.433,P=0.000)上有统计学意义(P<0.05),提示脑脊液mNGS组患者在确诊感染人数多于脑脊液传统组。两组患者在体温(Z=-1.342,P=0.180)、发热(χ2=0.107,P=0.744)、头痛(χ2=0.814,P=0.367)、意识改变(χ2=0.271,P=0.603)、精神障碍(χ2=0.820,P=0.365)、认知障碍(χ2=0.795,P=0.373)、抽搐(χ2=2.402,P=0.121)、病情转归(χ2=1.769,P=0.184)上无统计学意义(P>0.05)。3.脑脊液mNGS组和脑脊液传统组在脑脊液白细胞(Z=-0.020,P=0.984)、脑脊液蛋白(Z=-1.133,P=0.257)、脑脊液糖与对照血清糖比值(t=-0.167,P=0.867)、血清白细胞(Z=-1.202,P=0.229)、中性粒细胞比值(t=-0.362,P=0.718)、铁蛋白(Z=-0.919,P=0.358)之间无显着差异(P>0.05)。4.脑脊液mNGS组中头颅影像学存在感染病变33例,43例未存在感性性病变;脑脊液传统组头颅影像学存在感染病变33例,56例未存在感性性病变,两者之间无显着差异(χ2=0.687,P=0.407)。5.在脑脊液mNGS组中,最终诊断为CNS感染的患者有30例,可疑CNS感染的患者有36例,非CNS感染的患者有10例;在脑脊液传统组中,最终诊断为CNS感染的患者有11例,可疑CNS感染的患者有71例,非CNS感染的患者有8例。在最终诊断为CNS感染的41例患者中,43.90%为病毒感染,21.95%为真菌感染,19.51%为分枝杆菌感染,9.76%为细菌感染,寄生虫和螺旋体感染比例均为2.44%。6.两种方法对中枢神经系统感染的诊断一致性较差(Kappa=0.084<0.2),mNGS检出阳性率为43.9%,传统病原学方法检出阳性率为6.1%,两者结合总阳性率为45.5%,两种病原学检测方法存在显着差异(P=0.001<0.05)。mNGS诊断中枢神经系统感染灵敏度为96.67%,特异度为100%,阳性预测值为100%,阴性预测值为90.90%;传统病原学诊断中枢神经系统感染灵敏度为13.33%,特异度为100%,阳性预测值为100%,阴性预测值为27.78%。在宏基因组二代测序检出阳性的29例患者中,检测出的致病微生物序列数与病情转归情况不存在相关性(P=0.793>0.05)。结论:1.脑脊液mNGS组在最终诊断为中枢神经系统感染患者人数上多于脑脊液传统组,其余一般临床资料、病史特点、实验室结果、头颅影像学特征上均无明显差异。2.所有患者只有不到1/4的患者明确病原微生物感染,仍有超过一半未明确,其中病毒感染占比最多,且全部为宏基因组二代测序所诊断,其次为真菌、分枝杆菌、细菌、螺旋体和寄生虫。3.宏基因组二代测序方法和传统病原学方法对中枢神经系统感染的诊断一致性较差,宏基因组二代测序的诊断阳性率、灵敏度、阴性预测值更高。4.宏基因组二代测序技术对于病原微生物种属鉴定、罕见病原体有较好的诊断价值,对于胞内菌诊断仍需进一步提高。
窦安华[5](2021)在《江苏某地区HIV感染人群血液病毒宏基因组学研究》文中进行了进一步梳理目的:为探讨HIV感染人群血液病毒群落组成,分析HIV感染人群血液病毒群落的特点,研究病毒载量对HIV感染人群血液病毒群落的影响,本研究对江苏某地区203份HIV感染人群的血浆样本进行了病毒宏基因组学研究,以期了解HIV感染人群的血浆病毒谱以及病毒载量对血浆病毒谱的影响。方法:1.样本采集后,通过样品组合设计、样品的核酸酶消化、病毒核酸提取、逆转录及合成双链DNA即转化为cDNA,使用文库构建试剂盒构建高通量测序文库,文库纯化及质量检测合格后进行Illumina MiSeq深度测序,最后用生物信息学方法对数据分析。2.通过生物信息学方法对获取目的病毒序列分析后,用套式引物对已知序列进行反向PCR扩增,填补gap,得到全基因组序列信息,随后对病毒全基因组结构进行研究并注释获得的信息,最后构建系统进化树。3.基于203个HIV感染患者和40个健康体检者的血浆样本对指环病毒TZ19进行PCR筛查。结果:1.基于高通量测序技术,本研究得到243824条基因序列注释为病毒,可注释到至少17个不同的病毒科(含未分类病毒),包括12种哺乳动物类病毒(99.87%),2种昆虫病毒(0.05%),1种植物病毒(≤0.01%),2种其他病毒(0.02%)及未分类病毒(0.06%)。2.检出HIV病毒载量组的病毒群落中占据主导地位的是细小病毒科,其次是黄病毒科和指环病毒科;未检出HIV病毒载量组的病毒群落中占主导地位的是黄病毒科,其次为指环病毒科和细小病毒科。3.本研究获得了一个指环病毒的全基因组序列(命名为TZ19,GenBank No.MW857571)和一支人细小病毒B19的完整编码序列。对TZ19的系统进化分析显示该指环病毒与GenBank中已有的指环病毒TTVydyzj-8180(MT783407)同源性最高(同源性为89.64%),属于同一种病毒。基于203个HIV感染患者和40个健康体检者的血浆样本我们进行了指环病毒TZ19的PCR筛查,结果显示在203个血浆样本中有9个样本阳性,40个健康体检者中有1个阳性。结论:1.利用病毒宏基因组学方法对HIV感染人群血浆病毒群落的组成有了初步认识。2.检出HIV病毒载量组与未检出HIV病毒载量组的病毒群落构成类似,但是病毒序列数和优势病毒类型差别很大。3.从HIV感染患者血浆中发现了 1支指环病毒全基因组和1支人细小病毒B19的完整编码区序列。
齐莹,王博,阮强[6](2021)在《警惕新发与再发传染病》文中研究表明自20世纪初,新发与再发传染病(ERI)疫情不断出现,已经对人类生命安全和健康造成重大威胁,也对社会稳定和经济发展造成了严重危害。ERI感染性强、传播速度快,还具有高度不确定性及难以预测性,已经成为公共卫生系统面对的巨大挑战。本文对ERI进行综述,以期加强公众对ERI的认识,为今后有效应对ERI提供参考。
牛路[7](2021)在《宏基因二代测序技术在感染性疾病中应用的临床资料分析》文中研究说明目的:分析宏基因二代测序(mNGS)技术与传统实验室方法在病原体检出方面的不同,探索mNGS技术在临床感染性疾病的诊治过程中的应用价值。方法:回顾性分析我院2019年12月至2020年12月于兰州大学第一医院住院的疑似感染的99例患者的mNGS以及传统病原体检测方法的相关资料,按照mNGS标本类型的不同将数据分为4组,分别为脑脊液、肺泡灌洗液、痰、血标本组。收集患者的常规病原学检测相关方法,包括脑脊液检查、血培养、痰培养、G+GM实验、血常规、CRP、PCT、胸部CT等临床数据,并结合患者临床诊治过程进行分析。结果:1.本研究共收集99例患者,其中男性患者56例,女性43例,总共获得100份行mNGS检测的样本,其中脑脊液标本最多为48(48%)份,其次为血标本26(26%)份,肺泡灌洗液标本21(21%)份,痰标本5(5%)份。总阳性标本81(81%)份,阴性19(19%)份。2.在48份脑脊液样本中,阳性34(70.8%)份,阴性14份(29.2%),脑脊液培养阳性3(6.25%)份,mNGS阳性率高于培养法(70.8%vs6.25%),3例培养结果与mNGS一致。其中22份(21例患者)阳性标本均有助于临床诊治,7份支持化脓性脑膜炎,15份支持病毒性脑炎。16例患者经验性治疗覆盖mNGS结果,且治疗有效,5例根据mNGS结果调整治疗,且治疗有效(100%)。7例临床诊断为病毒性脑炎的患者,mNGS结果均为阴性。3.在21份肺泡灌洗液标本中,阳性标本20(95.2%)份,阴性1(4.8%)份。20份阳性标本均有助于临床诊治,7例患者经验性治疗覆盖mNGS结果,且治疗有效,13例根据mNGS结果调整治疗方案,治疗均有效(100%)。4.在5份痰标本中,mNGS结果均为阳性,阳性率为100%。5份阳性标本均有助于临床诊治,1例患者经验性治疗覆盖mNGS结果,且治疗有效,3例根据mNGS结果调整治疗,治疗均有效(100%)。5.在26份血标本中,mNGS阳性标本22(84.6%)份,阴性4(15.4%)份,血培养标本阳性3(11.5%)份,mNGS阳性率明显高于血培养(84.6%vs11.5%),3例血培养结果与mNGS一致。21份阳性标本均有助于临床诊治,3例患者经验性治疗覆盖mNGS结果,且治疗有效,17例患者根据mNGS结果调整治疗,14例患者治疗有效(82.4%),3例(17.6%)治疗无效。6.利用mNGS技术观察病原体序列数的变化判断疾病进展与治疗效果。1例化脓性脑膜炎患者,于抗感染治疗前后对其脑脊液标本分别进行mNGS检测,结果为流感嗜血杆菌阳性,治疗后的病原体序列数较治疗前明显减少,且同时伴随患者感染指标的改善及临床症状的好转。7.利用mNGS技术检测血浆中病原体的游离DNA诊断肺部感染。3例血培养均为阴性的患者,利用mNGS技术检测血浆中病原体的游离DNA,检测结果分别为耶氏肺孢子菌、结核分枝杆菌、黄曲霉,最终明确诊断为卡氏肺孢子虫肺炎、肺结核、真菌性肺炎且均治疗好转。8.比较使用抗生素组和未使用抗生素组对mNGS检出结果的影响,结果显示两组之间的差异无明显统计学意义(P=0.201)。结论:1.mNGS在病原体检出方面较传统方法具有明显优势,不仅敏感性和时效性均优于培养方法,而且能够一次检出多种类型病原体,尤其对一些常规方法难以检测的病原体。2.mNGS可以结合传统方法、患者病史以及相关临床检查,明确感染性疾病的诊断,指导临床治疗。3.利用mNGS技术检测患者不同治疗阶段的样本,通过观察病原体序列数的变化来判断疾病病情进展和治疗效果。4.利用mNGS技术检测患者血浆中病原体的游离DNA,对于临床明确其他感染部位的致病菌具有一定的临床应用价值。5.抗生素对mNGS检出结果的影响小于传统病原体检测方法。
宋世斌[8](2020)在《藏獒犬IFN-γ,IFN-α和IL-18基因克隆、表达及产物活性鉴定》文中研究说明干扰素(Interferon,IFN)是机体细胞受到病毒等生物诱导剂刺激而产生的一类分泌型糖蛋白类细胞因子,而白细胞介素18(Interleukin-18,IL-18)是一种具有促炎作用的细胞因子,由机体活化的单核细胞、巨噬细胞、树突状细胞等产生,能诱导IFN-γ等细胞因子的分泌,具有促进T细胞增殖、增强Th1型细胞、NK细胞及CTL细胞的细胞毒效应,与临床自身免疫性疾病及心血管系统疾病等多种疾病的发生发展呈现相关性,IFN和IL-18都具有抗病毒、抗寄生虫和细菌感染、抗肿瘤、免疫调节等多种生物学功能。因此,本实验开展藏獒犬IFN-γ、IFN-α和IL-18的相关研究,采用分子克隆和基因工程等技术获得了3个基因,体外制备了藏獒犬3个基因的重组蛋白,验证了其生物学活性,并开展了临床相关实验,丰富了犬细胞因子的知识,对犬疾病的检测和防控以及保障人类健康有着重要的意义,在犬疾病的防控上有着广阔的应用前景。第一,从藏獒犬血液中分离淋巴细胞,利用脂多糖(LPS)与植物血凝素(PHA)联合刺激淋巴细胞后提取RNA,经RT-PCR扩增IFN-γ、IFN-α和IL-18基因全长片段,将扩增到的基因分别克隆到pGEM-T-easy载体,经酶切、测序鉴定,结果表明:所克隆的IFN-γ基因与GenBank上登载的犬核苷酸序列同源性达99.6%,开放阅读框为501 bp,编码166个氨基酸(AA),N端23个AA为信号肽,成熟蛋白编码143个AA,分子量为17.2 kD;克隆的IFN-α基因与GenBank上登载的犬核苷酸序列同源性达96.0%,其开放阅读框为564 bp,N端23个AA为信号肽,成熟蛋白编码164个AA,推测的分子量为19.0 kD;克隆的IL-18基因与GenBank上登载的犬核苷酸序列同源性达100%,其开放阅读框为582 bp,编码193个AA,N端36个AA为信号肽,成熟蛋白编码157个AA,推测的分子量为18.1 kD。第二,根据克隆的藏獒犬IFN-γ、IFN-α和IL-18基因阅读框序列,设计3个基因去掉信号肽的表达引物,克隆去信号肽后的目的片段,构建原核表达质粒pET-30a-IFN-γ、pET-30a-IFN-α和pET-30a-IL-18,转化大肠杆菌后诱导表达。经优化诱导条件后,3个重组菌都能够在温度为37℃,浓度为0.5 mM IPTG的诱导条件下成功的表达,3个重组菌在诱导后主要以包涵体形式表达,其中pET-30a-IFN-γ重组蛋白在上清中也有一定量的表达;经SDS-PAGE分析,pET-30a-IFN-γ、pET-30a-IFN-α和pET-30a-IL-18表达的蛋白分别约为23 kD、25kD和24 kD,表达的蛋白大约占菌体蛋白30%35%。第三,用镍琼脂糖凝胶纯化层析柱纯化pET-30a-IFN-γ、pET-30a-IFN-α和pET-30a-IL-18重组蛋白,纯度达到90%以上,通过梯度透析复性法复性蛋白。利用抑制病毒噬斑法测定重组藏獒犬IFN-γ和IFN-α的生物学活性,二者都具有抗病毒的活性,而且IFN-α抑制VSV的作用强于IFN-γ,二者的抗病毒活性在一定的浓度范围内有作用,在高于或低于这个浓度范围时发挥的效果一般;利用MTS法检测重组藏獒犬IL-18重组蛋白的生物学活性,纯化的重组IL-18具有诱导淋巴细胞增殖的能力,说明表达的蛋白具有生物学活性。第四,通过对总数为128只犬病毒性传染病病例(包括犬细小病毒病、犬冠状病毒病及犬瘟热3类宠物常见病)的IFN治疗组和对照治疗组的比较分析结果显示:IFN治疗组中3类疾病总计67只,治愈45只,平均治愈率67.2%,对照治疗组中3类疾病总计61只,治愈34只,平均治愈率55.7%,使用本实验获得的IFN-α重组蛋白治疗宠物犬病毒性传染病,能显着提高治愈率,有较好的临床治疗病毒性疾病的效果。本研究克隆了藏獒犬IFN-γ、IFN-α和IL-18基因,并应用分子生物学软件对序列进行生物信息学分析;首次成功的表达了3个基因,纯化、复性了重组蛋白,发现IFN-γ、IFN-α和IL-18基因具有较高的生物学活性,可以开发利用;通过藏獒犬IFN-α重组蛋白的临床病毒性犬病的治疗,验证了藏獒犬IFN的抗病毒活性。藏獒犬是中国特有的大型犬种,本研究为犬基因工程生物制品的进一步开发和相关疾病的检测及防治奠定了理论基础。
武喜艳[9](2020)在《新疆古代致病菌基因组学与进化历史研究》文中提出致病菌是指能侵入宿主并引起宿主感染的一类微生物,其包括细菌、病毒、螺旋体、真菌等。据2017年世界卫生组织统计,每年有超过数百万人因感染致病菌死亡。尽管致病菌有很久的历史,伴随着人类的起源而进化。但直到现在,很多致病菌的基因组结构、致病机制、宿主适应以及进化历史等都是不太清楚的。古DNA具有很大的潜力来研究古代的致病菌,理论上来说,在宿主死亡后,任何能侵入血液系统或硬组织的致病菌都可能在骨骼残骸上留下痕迹。通过对DNA的检测可用于鉴定感染的致病菌和可能的死亡原因。此外古DNA具有时间戳的特征,能校准分子钟用于研究致病菌的进化历史。更重要的是,通过构建古代致病菌的基因组能在基因组水平与现代致病菌进行比较基因组学研究,能够推测致病毒力进化过程以及宿主适应过程。因此,研究古代致病菌具有很重要的意义。在中国历史上,有多次致病菌的记载,在古代殷墟甲骨文已有「虫」、「蛊」、「疟疾」、「疾年」等文字的记载。根据张志斌先生统计的中国古代疫病流行年表,可以看出至少有上千次的疫病发生在古代中国。这些疫病是什么致病菌引起的以及怎么传播的至今仍然是未解之谜。新疆地处欧亚大陆的交通要道,东西方文明曾在这里碰撞,同时也是丝绸之路的必经之地。频繁的人群交流促进了致病菌的传播。因此,研究中国新疆地区的致病菌对于了解东西方人群的交流以及追溯致病菌的起源和传播都有重要的意义。DNA测序技术的进步,使得对古代遗骸中的人和微生物进行全基因组测序成为可能。获得的古代样本全基因组数据中不仅包含人类的基因组信息还有大量来自于环境中的微生物以及少量的致病菌信息。如何检测这些致病菌是一个重要的挑战。为了找到合适的致病菌筛查工具,本研究对比了多种宏基因组工具,从不同角度考量了适用于古代致病菌研究的工具。通过比较后,本研究选出了最合适的筛查方案,并构建了致病菌筛查数据库。本研究对新疆泉儿沟遗址、石人子沟遗址、阿拉沟遗址、鱼儿沟遗址、库车遗址共48例样本进行致病菌筛查,从而在泉儿沟遗址中发现了引起肠炎的沙门氏菌。这表明至少在3000年前在新疆已经出现了沙门氏菌流行病。该发现可能为泉儿沟遗址中未成年个体高死亡率的现象提供了一种可能的解释,此外,这项研究填补了古致病菌基因组研究在中国的空白。为获得高质量的致病菌基因组用于下游分析,本研究自主设计探针,包含了沙门氏菌的各个亚型,去除同源性序列,去除高GC区域,探针长度设为100bp,最后共设计了 92710条探针。研究采用液相探针富集的方法对筛查到的沙门氏菌进行靶向富集,得到了 6个古代沙门氏菌基因组序列。研究分析了探针的有效性,比较了捕获前后的内源沙门氏菌DNA含量的变化,捕获效率约达到35-274倍。将这些古代基因组和现代沙门氏菌基因组进行系统发育分析,发现我们的古代样本大多聚在一起,古代样本所处的分支属于现代丙型副伤寒沙门氏菌、猪霍乱沙门氏菌和猪伤寒沙门氏菌的祖先分支,这些分支被称为Para C谱系。本研究进一步选取了基因组覆盖率达到3X以上的两个个体XBQM90和XBQM20进行下游分析。本研究重新构建了沙门氏菌Para C谱系并对沙门氏菌的每个致病岛(Salmonella Pathogenicity Islands简称为SPI)进行了研究,我们发现SPI-6和SPI-7在古代样本和现代样本中有明显的差异。本研究将沙门氏菌确认出现SPI-7的时间提前到了 3000年前。微生物宿主适应与假基因的累积有关,本研究基于基因组中终止密码子提前和移码突变的出现计算了古代沙门氏菌的假基因频率,通过比较无宿主适应性的沙门氏菌和强宿主选择性的沙门氏菌的假基因频率,结合古代沙门氏菌所处的系统发育位置,从而得出古代的沙门氏菌属于人猪共患类型。结合了新疆历史时期人群驯养动物的情况,该地区并没有猪的出现,进一步说明这些沙门氏菌可能来源于别的区域。为深入探究欧亚大陆致病菌的进化模式和传播历史。本研究进一步探究了新疆地区泉儿沟遗址的人群来源,主成分分析、f3检验、f4检验和Admixture分析以及qpAdm分析均表明新疆泉儿沟遗址人群属于欧亚大陆东西方谱系的混合人群,西部谱系的来源应是欧亚西部的草原人群。结合已发表数据,欧亚草原西部新石器晚期和青铜早期的沙门氏菌在系统发育的位置上属于本研究古代菌株的祖先分支,我们推测新疆泉儿沟遗址发现的沙门氏菌可能由草原人群迁移带来的。将来,有必要从不同时间段和不同地理区域对骨骼材料进行进一步采样,开展更多的古代致病菌筛查,这将有助于增进我们对肠炎沙门氏菌传播的了解。
常艳燕[10](2020)在《猪源唾液酸黏附素介导PRRS病毒感染Marc145细胞的适应性研究》文中指出猪繁殖与呼吸障碍综合征(PRRS,俗称蓝耳病)是由猪繁殖与呼吸障碍综合征病毒(PRRSV)引起的一种严重危害养猪业的免疫抑制性疾病。疫苗接种是预防本病的重要手段之一。但是,由于PRRSV具有严格的细胞嗜性,原代易感细胞如猪肺泡巨噬细胞(PAM)等难以满足大规模生产的需求,而继代细胞如非洲绿猴肾上皮细胞(Marc145)等因缺乏唾液酸黏附素(Sn)受体限制了某些PRRSV田间流行株的体外增殖,这十分不利于现有PRRS疫苗免疫效果的持续性评价及其疫苗种子库的建立,阻碍了PRRS疫情的防控实践。故此,迫切需要构建PRRSV易感的重组细胞系来解决这一瓶颈性问题。【目的】本论文拟借助CRISPR/Cas9技术对Marc145细胞的基因组进行修饰和改造,构建稳定表达猪源Sn(p Sn)的Marc145细胞株(p Sn-Marc145),以期提高PRRSV的细胞吸附能力及其适应性和感染性,为PRRSV的基础与应用研究提供可靠的细胞平台支撑。【方法】本论文选择Marc145细胞第11号染色体RACGAP1和ASIC1基因之间的内含子序列作为打靶区域。首先,利用生物学软件设计单向导RNA(sg RNA)并构建Cas9打靶质粒,通过软件分析和Surveyor检测试剂盒筛选脱靶效率较低的sg RNA;并利用编码增强型绿色荧光蛋白(e GFP)的供体质粒进行同源重组修复,借助荧光显微镜观察、Junction PCR、Southern Blotting等方法来确定外源基因是否可以特异性重组至靶向区域并有效表达。随后,根据所选sg RNA,构建并比较不同Cas9突变体打靶质粒的切割效率;选择脱靶效率低、切割效率和同源重组较高的Cas9打靶质粒用于p Sn-Marc145细胞的构建:在CRISPR/Cas9系统的介导下,将p Sn基因序列经供体质粒整合至Marc145细胞基因组中。嘌呤霉素加压条件下,挑取单克隆细胞并扩大培养;对经Junction PCR、Southern Blotting、Western Blotting、间接免疫荧光试验鉴定为阳性的克隆进行核型分析、细胞形态观察以及生长周期活性评估。最终,在正常的Marc145和p Sn-Marc145细胞上,比对研究制苗用PRRSV(VR2332、CH1R、R98、JXA1)和野生型PRRSV(GSWW2018和GSKL)的生物学特性。【结果】本论文共设计合成了5种sg RNA(sg RNA-3、-17、-23、-24、-33),其中sg RNA-24的脱靶效率最低;该打靶质粒能够将供体质粒携载的e GFP定点整合于RACGAP1和ASIC1基因之间的内含子中并检测到特异性绿色荧光。3种Cas9突变体(p Sp Cas9、Cas9n、e Cas9)中,Cas9n(含双sg RNA)打靶质粒的切割效率最高;将Cas9n(含双sg RNA)打靶质粒和p Sn供体质粒转染正常的Marc145细胞后,获得了2株靶向单一整合的p Sn-Marc145重组细胞(24-15-7、24-15-9),单细胞阳性克隆在保持正常Marc145细胞遗传特征和细胞形态的同时,表现出更优的生长活性。通过蚀斑形成试验、间接免疫荧光试验、病毒生长曲线的绘制、Western Blotting和实时荧光定量PCR检测发现,尽管p Sn的表达对PRRSV疫苗生产用毒种在Marc145细胞中的毒力和复制能力影响不大,但显着提高高致病性PRRSV(HR-PRRSV,JXA1)的吸附能力;通过传代培养、遗传变异分析、实时荧光定量PCR、蚀斑形成试验和病毒生长曲线的绘制发现,2株野生型PRRSV在p Sn-Marc145细胞上具有明显强于其在正常Marc145细胞上的适应性和感染性。【结论】综上所述,本论文研究结果表明:一、Marc145细胞基因组中第11号染色体RACGAP1和ASIC1基因之间的内含子区域可作为外源基因定点打靶的有效位点。二、利用CRISPR/Cas9系统构建的p Sn-Marc145细胞株在HP-PRRSV疫苗生产和野生型PRRSV分离过程中具有良好的应用潜力。
二、人类基因组与人类病毒性传染病(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、人类基因组与人类病毒性传染病(论文提纲范文)
(1)全平台宏基因组病毒鉴定自动分析流程的建立和应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
常用缩写词中英文对照表 |
前言 |
第一部分 全平台宏基因组病毒鉴定自动分析流程 |
引言 |
1 材料与方法 |
1.1 公共数据的收集 |
1.2 宏基因组核酸k-mer分类器分类性能比较 |
1.2.1 宏基因组核酸k-mer分类器概览 |
1.2.2 构建病毒mNGS模拟测序数据集 |
1.2.3 构建统一参考数据库 |
1.2.4 分类性能指标选择 |
1.3 评价联合核酸和蛋白分类策略在病毒变异时的分类性能 |
1.3.1 模拟变异病毒数据集构建 |
1.3.2 联合核酸和蛋白分类策略 |
1.3.3 分类结果评价指标 |
1.4 评价分类至组装策略 |
1.4.1 宏基因组组装 |
1.4.2 使用模拟数据集进行评价 |
1.4.3 评价指标 |
1.5 使用真实数据对VIP2进行评价 |
2 结果 |
2.1 VIP2流程与报告结果 |
2.2 Kraken2被选择为VIP2核酸k-mer分类器 |
2.3 整合核酸和蛋白分类策略在属层次能准确识别高变异病毒 |
2.4 分类至组装策略与宏基因组直接组装比较 |
2.5 真实数据评价VIP2 |
2.6 VIP2在新型冠状病毒疫情中的应用 |
2.6.1 新型冠状病毒2019-nCoV全基因组绘制 |
2.6.2 2019-nCoV与其他冠状病毒关系 |
2.6.3 2019-nCoV与SARS-CoV关系 |
3 讨论 |
4 小结 |
第二部分 比较三代测序在公共卫生应急条件下检测未知病毒病原体的表现 |
引言 |
1 材料与方法 |
1.1 实验材料 |
1.1.1 样品信息 |
1.1.2 实验仪器 |
1.1.3 试剂耗材 |
1.2 实验方法 |
1.2.1 核酸提取 |
1.2.2 cDNA合成 |
1.2.3 MDA扩增 |
1.2.4 Ion Torrent PGM测序 |
1.2.5 Pacbio Sequel测序 |
1.2.6 Oxford Nanopore MinION测序 |
1.2.7 生物信息病毒鉴定分析 |
1.2.8 对测序病毒鉴定结果进行qRT-PCR验证 |
1.2.9 三种测序平台比较分析 |
2 结果 |
2.1 三种测序平台测序reads统计分析结果 |
2.2 从样本至检测结果的周期 |
2.3 病毒分类学鉴定及基因组复原 |
2.4 诺如病毒GII组内差异比较分析 |
2.5 诺如病毒组间差异比较分析 |
3 讨论 |
4 小结 |
第三部分 应用宿主应答与宏基因组测序技术识别不明原因脑炎病毒病原体 |
引言 |
1 材料与方法 |
1.1 样品来源 |
1.2 实验仪器 |
1.3 试剂耗材 |
1.4 核酸提取 |
1.5 cDNA合成 |
1.5.1 预变性 |
1.5.2 一链合成 |
1.5.3 二链合成 |
1.5.4 cDNA产物纯化 |
1.6 MDA扩增 |
1.6.1 MDA核酸富集 |
1.6.2 MDA产物纯化 |
1.7 Illumina Miseq测序 |
1.7.1 使用转座酶对cDNA进行片段化 |
1.7.2 文库扩增 |
1.7.3 文库纯化 |
1.7.4 文库质量控制 |
1.7.5 文库标准化 |
1.7.6 混合文库 |
1.7.7 上机测序 |
1.8 生物信息学分析 |
1.8.1 数据质量控制 |
1.8.2 病毒鉴定 |
1.8.3 宿主应答分析 |
1.9 对CMV进行特异性扩增 |
2 结果 |
2.1 N6 vs.V8建库方法中宿主转录组分析比较 |
2.2 应用宿主应答进行病原鉴定 |
2.3 定量PCR进行CMV鉴定 |
2.4 N6和V8方法中病毒序列检出率分析比较 |
3 讨论 |
4 小结 |
第四部分 基于机器学习和生物信息分析发现OASL作为流感感染诊断性分子标记物 |
引言 |
1 材料与方法 |
1.1 公共数据收集 |
1.1.1 标志物发现集 |
1.1.2 标志物验证集 |
1.2 数据预处理及质量控制 |
1.3 流感感染宿主应答的差异表达基因筛选 |
1.4 共表达网络构建 |
1.5 筛选与流感感染最相关的模块 |
1.6 富集分析 |
1.7 单个关键基因筛选 |
1.8 外部独立数据集验证 |
1.9 统计分析 |
2 结果 |
2.1 样本过滤及质量控制 |
2.2 流感感染相关DEGs |
2.3 基于共表达网络结构筛选流感相关基因模块 |
2.4 使用功能富集分析对流感相关模块进行验证 |
2.5 流感相关单个关键基因的筛选 |
2.6 外部独立数据集验证 |
2.6.1 数据集GSE6269验证结果 |
2.6.2 数据集GSE42026验证结果 |
2.6.3 挑战数据集GSE38900验证结果 |
2.6.4 与IFI27相比,OASL取得了更好的诊断性能表现 |
2.7 OASL表达量时间序列分析 |
3 讨论 |
4 小结 |
第五部分 COVID-19患者中促炎巨噬细胞诱导心血管疾病生物标志物PLA2G7异常上调 |
引言 |
1 材料与方法 |
1.1 公共数据收集 |
1.2 差异基因分析 |
1.3 构建共表达网络 |
1.4 SARS-CoV-2感染相关模块的识别 |
1.5 疾病本体论富集分析 |
1.6 关键基因筛选 |
1.7 scRNA-seq数据进行样本集成、维数降维与聚类 |
1.8 巨噬细胞再整合 |
1.9 回顾性收集临床样本和病例定义 |
1.10 SARS-CoV-2和PLA2G7的qRT-PCR |
1.11 血浆PLA2G7蛋白水平测定 |
2 结果 |
2.1 PLA2G7被鉴定为SARS-CoV-2感染应答的关键基因 |
2.1.1 共表达网络与SARS-CoV-2感染应答模块识别 |
2.1.2 识别候选关键基因 |
2.1.3 单个关键基因的识别 |
2.2 伴随COVID-19进程而出现的促炎巨噬细胞表达PLA2G7 |
2.2.1 COVID-19患者支气管肺泡灌洗液免疫细胞类型 |
2.2.2 PLA2G7主要由巨噬细胞表达 |
2.2.3 促炎巨噬细胞表达PLA2G7,而不是肺巨噬细胞 |
2.2.4 巨噬细胞变化和PLA2G7表达与COVID-19预后高度相关 |
2.3 回顾性收集的COVID-19和肺炎患者的鼻咽拭子样本能检测到PLA2G7 |
2.3.1 样本概况 |
2.3.2 PLA2G7在COVID-19和肺炎患者中均能检出 |
2.3.3 PLA2G7的阳性率与SARS-CoV-2的Ct值相关 |
2.3.4 PLA2G7在不同组别之间的Ct值比较 |
2.4 COVID-19患者血清PLA2G7蛋白水平异常 |
2.4.1 样本概况 |
2.4.2 不同组别的PLA2G7血清水平 |
2.4.3 PLA2G7在COVID-19住院患者中血清水平 |
2.4.4 血清PLA2G7蛋白水平可预测COVID-19 |
2.4.5 COVID-19患者血液PLA2G7与IL6为非差异表达基因 |
3 讨论 |
4 小结 |
总结与展望 |
创新性 |
致谢 |
个人简历 |
参考文献 |
(2)急性呼吸道感染住院儿童呼吸道样本病毒组学研究(论文提纲范文)
缩略词中英文对照表 |
摘要 |
Abstract |
前言 |
第一章 用于宏基因组分析的临床呼吸道样本预处理方法比较 |
引言 |
1 材料 |
1.1 样本来源 |
1.2 酶和试剂 |
1.3 实验仪器 |
2 方法 |
2.1 样本分组 |
2.2 样本前期处理 |
2.3 核酸提取 |
2.4 核酸逆转录和扩增 |
2.5 测序及结果分析 |
3 结果 |
3.1 过滤对样本测序结果的影响分析 |
3.2 核酸酶处理对测序结果的影响分析 |
3.3 不同扩增方法对样本测序结果的影响分析 |
4 讨论 |
小结 |
第二章 支原体感染住院儿童鼻咽抽吸物样本病原谱分析 |
引言 |
1 材料 |
1.1 样本来源 |
1.2 试剂和仪器 |
2 方法 |
2.1 样本处理和核酸扩增 |
2.2 高通量测序及数据分析 |
2.3 Real Time PCR验证 |
2.4 统计学分析 |
3 结果 |
3.1 样本基本情况概述 |
3.2 NGS数据概述 |
3.3 常见病毒种类分析 |
3.4 常见呼吸道病毒分析 |
3.5 MP合并病毒感染与单一感染临床症状比较 |
3.6 指环病毒和噬菌体 |
4 讨论 |
小结 |
第三章 HAdV和HRSV全基因组特征分析 |
引言 |
1 材料 |
1.1 样本来源 |
1.2 试剂和仪器 |
1.3 使用软件 |
2 方法 |
2.1 文库制备和测序 |
2.2 数据处理 |
2.3 序列分析 |
3 结果 |
3.1 两株HRSV全基因组特征分析 |
3.2 一株HAdV全基因组特征分析 |
4 讨论 |
小结 |
全文总结 |
参考文献 |
个人简历 |
基本情况 |
教育经历 |
研究经历 |
硕士期间发表文章 |
致谢 |
(3)高中生物学渗透生物安全教育的实践研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 问题的提出 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 研究目的 |
1.4 研究意义 |
1.4.1 理论意义 |
1.4.2 实践意义 |
1.5 研究方法 |
第2章 相关概念的界定 |
2.1 生物安全 |
2.1.1 生物安全的概念 |
2.1.2 生物安全的内涵 |
2.2 生物安全教育 |
第3章 渗透生物安全教育的现状调查与分析 |
3.1 学生调查 |
3.1.1 调查目的 |
3.1.2 调查对象和方法 |
3.1.3 调查内容 |
3.1.4 调查结果的统计与分析 |
3.2 教师访谈 |
3.2.1 访谈目的 |
3.2.2 访谈对象和方式 |
3.2.3 访谈过程 |
3.2.4 访谈结果与分析 |
第4章 高中生物中渗透生物安全教育的教学实践 |
4.1 渗透生物安全教育的教材内容梳理 |
4.2 渗透生物安全教育的原则和方法 |
4.2.1 渗透生物安全教育的原则 |
4.2.2 渗透生物安全教育的途径 |
4.3 渗透生物安全教育的教学案例展示 |
4.3.1 教学案例一:《基因工程与应用》 |
4.3.2 教学案例二:《共同进化和生物多样性的形成》 |
4.3.3 教学案例三:《免疫调节》 |
4.4 实践研究结果与分析 |
4.4.1 测验结果与分析 |
4.4.2 调查问卷结果与分析 |
第5章 结论 |
5.1 结论 |
5.2 讨论与反思 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
在读期间公开发表论文(着)及科研情况 |
(4)基于宏基因组二代测序技术中枢神经系统感染性疾病的临床分析(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
中英文缩略词对照表 |
第1章 前言 |
第2章 研究资料与方法 |
2.1 研究对象 |
2.2 纳入标准和排除标准 |
2.2.1 纳入标准 |
2.2.2 排除标准 |
2.2.3 CNS感染最终诊断的综合判断标准 |
2.3 研究方法 |
2.3.1 收集相关临床资料 |
2.3.2 研究方案 |
2.4 统计方法 |
第3章 结果 |
3.1 .两组患者基本特点 |
3.2 两组患者基线资料对比 |
3.3 实验室结果对比 |
3.4 影像学资料对比 |
3.5 病原微生物分布情况 |
3.6 mNGS诊断性能分析 |
第4章 讨论 |
第5章 结论 |
第6章 创新与不足 |
致谢 |
参考文献 |
综述 宏基因组二代测序技术在中枢神经系统感染中的应用 |
参考文献 |
(5)江苏某地区HIV感染人群血液病毒宏基因组学研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
英文缩写 |
第一章 绪论 |
1.1 病毒宏基因组学的概念 |
1.2 病毒宏基因组学的研究过程 |
1.2.1 样品处理和病毒浓缩 |
1.2.2 核酸提取和扩增 |
1.2.3 高通量测序 |
1.2.4 生物信息学分析 |
1.3 病毒宏基因组学的应用 |
1.4 病毒宏基因组学的研究现状和发展趋势 |
1.5 研究目的和意义 |
1.6 本研究的总体技术路线 |
第二章 江苏某地区HIV感染患者血浆病毒群落分析 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 样本采集 |
2.1.2 主要实验试剂及耗材 |
2.1.3 样品前处理 |
2.1.4 样品组合设计 |
2.1.5 样品的核酸酶消化 |
2.1.6 病毒核酸提取 |
2.1.7 逆转录及合成双链DNA |
2.1.8 高通量测序文库的构建 |
2.1.9 文库的扩增 |
2.1.10 文库的纯化 |
2.1.11 病毒文库质量检测 |
2.1.12 文库的Miseq深度测序 |
2.1.13 文库测序结果的生物信息学分析 |
2.2 实验结果 |
2.2.1 病毒宏基因组DNA文库的质量检测 |
2.2.2 Miseq测序质量 |
2.2.3 HIV感染人群血浆的病毒宏基因组学分析结果 |
2.2.4 HIV感染人群血浆的病毒群落组成 |
2.2.5 HIV感染人群血浆病毒群落按宿主分类 |
2.2.6 检出病载组与未检出病载组的比较 |
2.2.7 主要潜在致病性病毒比较 |
2.3 讨论 |
第三章 未知病毒的鉴定和遗传特征分析 |
3.1 HIV感染人群血浆样本中指环病毒的研究 |
3.1.1 材料和方法 |
3.1.2 实验结果 |
3.1.3 讨论 |
3.2 HIV感染人群血浆样本中细小病毒的研究 |
3.2.1 材料和方法 |
3.2.2 实验结果 |
3.2.3 讨论 |
第四章 主要结论与展望 |
参考文献 |
综述 |
参考文献 |
攻读硕士期间取得的研究成果 |
致谢 |
(7)宏基因二代测序技术在感染性疾病中应用的临床资料分析(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 前言 |
1.1 二代测序技术的产生与发展 |
1.2 mNGS在病原体检测方面的应用 |
1.3 mNGS在感染性疾病中的应用 |
1.3.1 mNGS技术在中枢神经系统感染中的应用 |
1.3.2 mNGS技术在呼吸系统统感染中的应用 |
1.3.3 mNGS在血液系统感染中的应用 |
1.3.4 mNGS在其他系统感染中的应用 |
1.3.5 mNGS在特殊感染人群中的应用 |
1.3.6 mNGS在耐药基因和医院感染预防、新发传染病方面的应用 |
第二章 资料与方法 |
2.1 研究对象 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 检测流程 |
2.2.2 生物信息学分析 |
2.2.3 报告结果的解读 |
2.3 研究内容 |
2.4 数据分析 |
第三章 结果 |
3.1 患者的一般资料 |
3.2 mNGS在脑脊液标本中应用 |
3.3 mNGS在肺泡灌洗液标本中的应用 |
3.4 mNGS在痰标本中的应用 |
3.5 mNGS在血标本中的应用 |
3.6 通过mNGS观察病原体序列数的变化判断疾病进展与治疗效果 |
3.7 利用mNGS检测血浆中病原体的游离DNA明确肺部感染的致病菌 |
3.8 抗生素的使用对mNGS检出结果的影响 |
第四章 讨论 |
第五章 结论 |
参考文献 |
综述 宏基因二代测序技术在感染性疾病中的应用价值 |
参考文献 |
研究生期间取得的成果 |
致谢 |
(8)藏獒犬IFN-γ,IFN-α和IL-18基因克隆、表达及产物活性鉴定(论文提纲范文)
摘要 |
SUMMARY |
缩略语表 |
第一章 犬干扰素研究进展 |
1 IFN概述 |
1.1 IFN分类 |
1.2 犬IFN理化特性及基因组成 |
1.3 IFN的空间结构及受体研究 |
1.4 IFN生物学活性及作用机制 |
2 犬IFN基因工程研究 |
2.1 犬Ⅰ型IFN基因工程研究 |
2.2 犬Ⅱ型IFN基因工程研究 |
2.3 犬Ⅲ型IFN基因工程研究 |
2.4 犬长效IFN研究 |
3 犬IFN临床应用 |
3.1 治疗犬病毒性传染病 |
3.2 治疗犬皮肤性疾病 |
3.3 治疗眼科及其他疾病 |
4 犬IFN应用展望 |
第二章 白细胞介素18研究进展 |
1 IL-18概述 |
1.1 IL-18的发现、结构、特性 |
1.2 IL-18受体及信号传导途径 |
1.3 IL-18结合蛋白 |
2 IL-18生物学作用 |
2.1 IL-18抗肿瘤作用 |
2.2 IL-18抗感染作用 |
2.3 IL-18免疫调节作用 |
3 IL-18与临床疾病的关系 |
3.1 IL-18与自身免疫性疾病 |
3.2 IL-18与心血管系统疾病的关系 |
3.3 IL-18与神经系统疾病的关系 |
3.4 IL-18与肿瘤疾病的关系 |
3.5 IL-18与糖尿病等其他疾病的关系 |
4 IL-18应用展望 |
5 本研究的目的及意义 |
第三章 藏獒犬IFN-γ和 IFN-α基因克隆与序列分析 |
1 材料与方法 |
1.1 材料 |
1.2 方法 |
2 试验结果 |
2.1 淋巴细胞的体外刺激活化 |
2.2 RT-PCR扩增藏獒犬IFN-γcDNA |
2.3 重组质粒的酶切及PCR鉴定 |
2.4 藏獒犬IFN-γ序列测定及分析 |
2.5 藏獒犬IFN-α序列测定及分析 |
3 讨论 |
第四章 藏獒犬IFN-γ和 IFN-α基因的表达、纯化及活性鉴定 |
1 材料与方法 |
1.1 材料 |
1.2 方法 |
2 试验结果 |
2.1 藏獒犬pET-30a-IFN-γ和 pET-30a-IFN-α重组表达质粒的鉴定 |
2.2 藏獒犬pET-30a-IFN-γ和 pET-30a-IFN-α重组蛋白Western bloting分析 |
2.3 藏獒犬pET-30a-IFN-γ和 pET-30a-IFN-α重组蛋白纯化分析 |
2.4 藏獒犬IFN-γ抗病毒活性检测 |
2.5 藏獒犬IFN-α抗病毒活性检测 |
2.6 藏獒犬IFN-α抗病毒临床应用 |
3 讨论 |
第五章 藏獒犬IL-18基因克隆、表达及生物学活性鉴定 |
1 材料与方法 |
1.1 材料 |
1.2 方法 |
2 试验结果 |
2.1 藏獒犬IL-18基因的克隆 |
2.2 藏獒犬IL-18基因序列测定及分析 |
2.3 藏獒犬IL-18基因比较分析及进化分析 |
2.4 pET-30a-IL-18 重组质粒的鉴定 |
2.5 pET-30a-IL-18 重组蛋白表达及Western bloting分析 |
2.6 pET-30a-IL-18 重组蛋白纯化结果 |
2.7 藏獒犬IL-18基因生物学活性鉴定 |
3 讨论 |
全文结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
攻读博士学位期间发表论文 |
导师简介1 |
导师简介2 |
(9)新疆古代致病菌基因组学与进化历史研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 古微生物学概念和研究对象 |
1.1.1 古微生物学概念 |
1.1.2 古微生物学的研究对象 |
1.2 古微生物学研究内容和进展 |
1.2.1 细菌性传染病 |
1.2.2 螺旋体传染病 |
1.2.3 病毒性传染病 |
1.3 古微生物学的研究方法 |
1.3.1 形态学观测 |
1.3.2 DNA检测 |
1.4 古微生物学现状 |
1.5 立题依据 |
第二章 新疆古代人群致病菌的筛查 |
2.1 背景介绍 |
2.2 实验样本 |
2.2.1 遗址背景 |
2.2.2 研究材料 |
2.3 试剂耗材与实验方法 |
2.3.1 试剂耗材 |
2.3.2 实验方法 |
2.4 数据分析方法 |
2.4.1 原始数据的处理 |
2.4.2 宏基因组筛查 |
2.5 结果与分析 |
2.5.1 宏基因组工具的比较 |
2.5.2 对古代样本的筛查结果 |
2.5.3 古代沙门氏菌的真实性判断 |
2.6 本章小结和讨论 |
第三章 古代沙门氏菌基因组的构建 |
3.1 背景介绍 |
3.1.1 液相捕获的原理 |
3.1.2 沙门氏菌基因组 |
3.2 实验样本 |
3.2.1 样本背景 |
3.2.2 研究材料 |
3.3 试剂耗材与实验方法 |
3.3.1 试剂耗材 |
3.3.2 实验方法 |
3.4 数据分析方法 |
3.4.1 原始数据的简单处理 |
3.4.2 基因组的构建 |
3.5 结果与分析 |
3.5.1 捕获效率的评估 |
3.5.2 古代沙门氏菌基因组的构建 |
3.6 本章小结和讨论 |
第四章 古代沙门氏菌的进化和宿主选择 |
4.1 背景介绍 |
4.1.1 沙门氏菌的分类 |
4.1.2 沙门氏菌致病岛 |
4.1.3 假基因 |
4.2 数据分析方法 |
4.2.1 SNP获取、评估和系统发育分析 |
4.2.2 毒力因子分析 |
4.2.3 进化时间分析 |
4.2.4 假基因分析 |
4.3 研究结果 |
4.3.1 古代沙门氏菌菌株的系统发育关系 |
4.3.2 古代沙门氏菌与现代菌株的毒力比较 |
4.3.3 沙门氏菌各支系分时间节点的估算 |
4.3.4 古代沙门氏菌的宿主推测 |
4.4 本章小结和讨论 |
第五章 古代沙门氏菌的传播和人群迁移的关联 |
5.1 背景介绍 |
5.1.1 古代人类基因组的研究对象 |
5.1.2 中国古代人类基因组研究现状 |
5.2 数据分析方法 |
5.2.1 原始数据处理 |
5.2.2 群体遗传学分析 |
5.3 研究结果 |
5.3.1 真实性评估 |
5.3.2 单亲遗传标记信息 |
5.3.3 全基因组信息 |
5.3.4 主成分分析 |
5.3.5 F3检验 |
5.3.6 F4检验 |
5.3.7 Admixture分析 |
5.3.8 qpAdm检验 |
5.4 本章小结和讨论 |
5.4.1 本章小结 |
5.4.2 古代沙门氏菌传播的讨论 |
第六章 结论和展望 |
参考文献 |
附录 |
附录1. 沙门氏菌ParaC支系古代样本的私有SNP |
附录2. 泉儿沟人群与欧亚大陆现代人群的f3-statistics分析 |
附录3. 泉儿沟人群与欧亚大陆古代人群的f3-statistics分析 |
作者简介及科研成果 |
致谢 |
(10)猪源唾液酸黏附素介导PRRS病毒感染Marc145细胞的适应性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Summary |
缩略词表 |
第一章 CRISPR/ Cas9 技术在哺乳动物细胞中的应用 |
1.1 CRISPR/ Cas9技术的研究进展 |
1.1.1 CRISPR/ Cas9技术的发展历程 |
1.1.2 CRISPR/ Cas分类 |
1.1.3 CRISPR/ Cas9 技术及其作用的基本原理 |
1.1.4 CRISPR/ Cas9 的基因修复路径 |
1.2 CRISPR/ Cas9技术在生产病毒性疫苗哺乳动物细胞株的应用 |
1.2.1 病毒性疫苗用哺乳动物细胞系的简介 |
1.2.2 CRISPR/ Cas9技术在病毒性疫苗哺乳动物细胞的应用 |
第二章 猪源唾液黏附素受体研究进展 |
1.1 Sn受体结构 |
1.2 PRRSV与 Sn受体作用机理 |
1.2.1 PRRSV流行现状 |
1.2.2 PRRSV与 Sn受体的相互作用 |
1.2.3 Sn受体与PRRSV的免疫作用机理 |
第三章 Marc145细胞基因组打靶位点的筛选及验证 |
1 材料和方法 |
1.1 材料 |
1.1.1 细胞和载体 |
1.1.2 仪器设备 |
1.1.3 试剂 |
1.2 方法 |
1.2.1 打靶质粒构建 |
1.2.2 eGFP供体质粒构建 |
1.2.3 转染 |
1.2.4 Surveyor核酸酶检测 |
1.2.5 Junction PCR检测 |
1.2.6 Southern Blotting检测 |
2 结果 |
2.1 Marc145 细胞基因组打靶位点的选择和sgRNA的设计及筛选 |
2.2 打靶质粒和供体质粒的构建 |
2.3 Cas9切割效率检测 |
2.4 阳性细胞克隆鉴定 |
3 讨论 |
4 本章小结 |
第四章 不同Cas9在Marc145 细胞的切割效率及重组效率分析 |
1 材料和方法 |
1.1 材料 |
1.1.1 打靶载体 |
1.1.2 仪器设备 |
1.1.3 试剂 |
1.2 方法 |
1.2.1 eSpCas9 打靶质粒构建 |
1.2.2 Cas9n双打靶质粒构建 |
1.2.3 pSpCas9、Cas9n(双打靶)和e Cas9 打靶质粒的转染 |
1.2.4 Surveyor核酸酶检测三种打靶质粒的切割效率 |
1.2.5 Junction PCR检测同源重组效率 |
2 结果 |
2.1 三种打靶质粒的构建 |
2.2 三种打靶质粒的切割效率 |
2.3 Junction PCR检测同源重组效率 |
3 讨论 |
4 本章小结 |
第五章 稳定表达猪源唾液酸黏附素Marc145细胞系的建立 |
1 材料和方法 |
1.1 材料 |
1.1.1 载体 |
1.1.2 仪器设备 |
1.1.3 试剂 |
1.2 方法 |
1.2.1 嘌呤霉素浓度滴定 |
1.2.2 猪源Sn供体质粒构建 |
1.2.3 猪源Sn供体质粒与Cas9n(双sgRNA)质粒共转染 |
1.2.4 压力筛选阳性克隆 |
1.2.5 阳性细胞克隆鉴定 |
1.2.6 pSn-Marc145 单克隆细胞的生物学特性分析 |
2 结果 |
2.1 猪源Sn供体质粒构建 |
2.2 阳性细胞克隆鉴定 |
2.2.1 Junction PCR结果 |
2.2.2 Western Blotting结果 |
2.2.3 间接免疫荧光检测结果 |
2.2.4 Southern Blotting结果 |
2.3 单克隆Marc145细胞生物学特性鉴定 |
2.3.1 阳性克隆核型分析结果 |
2.3.2 细胞形态观察及生长特性分析结果 |
3 讨论 |
4 本章小结 |
第六章 pSn-Marc145 细胞对PRRS疫苗毒株生物学特性的影响 |
1 材料和方法 |
1.1 材料 |
1.1.1 细胞及PRRSV毒株 |
1.1.2 仪器设备 |
1.1.3 试剂 |
1.2 方法 |
1.2.1 病毒传代 |
1.2.2 蚀斑形成试验 |
1.2.3 间接免疫荧光 |
1.2.4 病毒生长曲线 |
1.2.5 Western Blotting |
2 结果 |
2.1 不同PRRSV在 Marc145和pSn-Marc145 细胞的蚀斑表型 |
2.2 间接免疫荧光检测结果 |
2.2.1 VR2332 |
2.2.2 CHIR |
2.2.3 JXA1 |
2.2.4 R98 |
2.3 病毒生长曲线的绘制结果 |
2.3.1 VR2332 |
2.3.2 CHIR |
2.3.3 JXA1 |
2.3.4 R98 |
2.4 Western Blotting结果 |
3 讨论 |
4 本章小结 |
第七章 PRRSV对 pSn-Marc145 细胞的感染性研究 |
1 材料和方法 |
1.1 材料 |
1.1.1 细胞及PRRSV毒株 |
1.1.2 仪器设备 |
1.1.3 试剂 |
1.2 方法 |
1.2.1 病毒的传代培养 |
1.2.2 PRRSV遗传变异分析 |
1.2.3 实时荧光定量PCR |
1.2.4 蚀斑形成试验 |
1.2.5 病毒生长曲线 |
2 结果 |
2.1 PRRSV传代培养 |
2.2 PRRSV遗传变异分析结果 |
2.3 实时荧光定量qPCR检测结果 |
2.4 蚀斑形成试验结果 |
2.5 病毒生长曲线检测结果 |
3 讨论 |
4 本章小结 |
全文结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
导师简介 |
导师简介 |
四、人类基因组与人类病毒性传染病(论文参考文献)
- [1]全平台宏基因组病毒鉴定自动分析流程的建立和应用[D]. 李洋. 中国疾病预防控制中心, 2021(02)
- [2]急性呼吸道感染住院儿童呼吸道样本病毒组学研究[D]. 郭琼. 中国疾病预防控制中心, 2021
- [3]高中生物学渗透生物安全教育的实践研究[D]. 郭娇敏. 江西师范大学, 2021
- [4]基于宏基因组二代测序技术中枢神经系统感染性疾病的临床分析[D]. 李清. 南昌大学, 2021(01)
- [5]江苏某地区HIV感染人群血液病毒宏基因组学研究[D]. 窦安华. 扬州大学, 2021(08)
- [6]警惕新发与再发传染病[J]. 齐莹,王博,阮强. 中国临床实用医学, 2021(02)
- [7]宏基因二代测序技术在感染性疾病中应用的临床资料分析[D]. 牛路. 兰州大学, 2021(12)
- [8]藏獒犬IFN-γ,IFN-α和IL-18基因克隆、表达及产物活性鉴定[D]. 宋世斌. 甘肃农业大学, 2020(01)
- [9]新疆古代致病菌基因组学与进化历史研究[D]. 武喜艳. 吉林大学, 2020(08)
- [10]猪源唾液酸黏附素介导PRRS病毒感染Marc145细胞的适应性研究[D]. 常艳燕. 甘肃农业大学, 2020(01)