一、病毒基因组学在抗病毒研究中的作用(论文文献综述)
王凯英[1](2021)在《基于多组学的人55型腺病毒与宿主细胞互作研究》文中研究指明人腺病毒为疫情常见的呼吸道病原体之一。近年来,腺病毒导致的呼吸道感染在我国呈高发态势,而且极易引起暴发疫情。在我国部队和地方多次发现腺病毒感染暴发流行,这严重影响了我国军民健康。研究表明腺病毒感染引起的肺炎如果不进行及时治疗,在免疫缺陷病人中的死亡率可以高达50%。而且,腺病毒在非免疫缺陷患者中的检出率也有上升趋势。我国并没有将腺病毒列入呼吸道病原监测名单,国内外也没有治疗腺病毒的特效药。在美国已有的腺病毒疫苗主要针对4型、7型,并不具有广谱性。作为重组型腺病毒,55型腺病毒具有较强的增殖能力,且其感染造成患者具有严重病情的比例更高。目前,55型腺病毒呈现明显地域性,在我国已呈全国性传播。但目前的研究对55型腺病毒的感染及造成重症化的机制仍不清楚。因此,为了进一步了解55型腺病毒感染引起重症化的机制,对腺病毒与宿主互作进行深入研究,从而为治疗腺病毒感染药物开发提供潜在宿主靶标,提升应对腺病毒感染有效治疗的能力。本研究以引起某训练基地暴发疫情的55型腺病毒为研究对象,基于腺病毒易感的人A549细胞系构建病毒宿主互作模型。采用多个感染时间点进行病毒-宿主互作的动态转录组分析,利用Hi-C(High-through chromosome conformation capture)技术进行三维空间构象分析,捕获55型腺病毒与宿主细胞互作的三维空间数据。综合转录组和Hi-C的多组学数据,采用RNA干扰验证55型腺病毒与宿主细胞的潜在互作位点。研究发现,55型腺病毒在感染A549细胞24h后腺病毒开始转录表达,72h到96h腺病毒的转录表达量呈指数增长。通过差异因表达模式聚类分析,发现病毒感染引起的宿主细胞差异基因主要聚集在6-24h,48-72h和96h三个时间段,与腺病毒在宿主细胞中的转录表达的时间点相一致。显着差异基因分析结果显示,从6h到96h的6个时间点的显着差异基因数分别为464,740,401,673,511,808。在此基础上,GO功能注释的10类功能基因以及10条KEGG通路富集联合分析发现,与腺病毒感染相关的宿主基因以细胞生长正向调节相关基因为主,同时也包括了促进细胞凋亡相关基因及抗病毒感染相关基因。结合基因功能注释确定了8个感染相关的重要宿主基因,分别为ARHGEF7、MAPK10、STK4、ABL2、GREB1、TANK、TRIM2和TRIM24。基于三维空间构象捕获技术进一步获得宿主染色质构象变化,发现腺病毒感染可以使宿主细胞基因组的A/B区室分布发生变化。其中15号染色体的A/B区室发生明显转换,尤其是在感染后期(72h和96h)。而且腺病毒基因组在A/B区室分布结果显示,整个感染过程中腺病毒的基因组优先分布于转录激活的A区室。结合转录组数据发现位于15号染色体的宿主基因TJP1和FANCI在病毒感染后表达显着上调。结合多组学数据,对这10个基因(ARHGEF7、MAPK10、STK4、ABL2、GREB1、TANK、TRIM2、TRIM24、TJP1和FANCI)与腺病毒基因组进行交互数据捕获发现,24h时,优先捕获到基因ARHGEF7、GREB1、ABL2、TJP1、TRIM2和TRIM24与病毒互作。在48h-96h这三个时间点均检测到10个基因与病毒基因组的不同程度互作。基于转录组学和三维基因组学数据结合筛选出的潜在与病毒感染相关的宿主基因。通过RNA干扰技术,降低宿主基因的表达,检测10个目标基因表达下调后腺病毒感染细胞的相对载量变化。结果显示,参与DNA修复机制的基因FANCI、激发细胞促凋亡机制的基因STK4、引起宿主泛素化抗病毒机制的基因TRIM24和参与调控宿主炎症反应的基因MAPK10表达下调时,腺病毒的载量显着升高。此外,腺病毒感染使促进细胞增殖的ABL2基因在沉默后表达量升高,同时这也显着提升了腺病毒在细胞中的载量。结合多组学数据发现,在感染过程中,腺病毒的10个基因,分别为E1A、E1B、L4 33K 14.6 k Da protein、L4 p VIII 25 k Da protein、L2 protein V precursor、L2 p X 5.2k Da protein、p IX、L4 100 k Da hexon protein、E3 12.2 k Da protein和L1优先在互作过程发生变化;此外,首次发现从腺病毒转录开始的时间点24h到96h之间腺病毒与宿主细胞线粒体DNA存在互作。在互作过程中的线粒体基因主要为能量传递相关的基因ND1、ND5、ATP6、CO1和CYB。综上所述,本研究利用多组学技术对疫情样本中分离得到的具有致病性的55型腺病毒与宿主细胞互作进行分析,从病毒与宿主细胞双向揭示二者互作过程中潜在相关基因。结合RNA干扰技术,证实宿主细胞的基因ABL2、TRIM24、FANCI、STK4和MAPK10与腺病毒感染有关。其中,基因ABL2通过促进细胞增殖帮助腺病毒在细胞中复制,而基因TRIM24、FANCI分别参与泛素化机制和DNA修复机制来抵抗病毒感染,同时基因STK4、MAPK10通过激发促凋亡机制及诱导炎症反应来抑制腺病毒转录和感染。这些基因靶点为进一步理解55型腺病毒引起的重症化的深入研究奠定了基础,为腺病毒感染的临床治疗及疫苗研发提供了重要理论依据。
李亚楠[2](2021)在《基于宏基因组学及代谢组学探究慢性HBV感染免疫耐受期特殊肠道菌群在NK细胞功能耗竭中的作用及机制》文中指出目的:基于宏基因组学及代谢组学探究慢性HBV感染免疫耐受期特殊肠道菌群在NK细胞功能耗竭中的作用。方法:1.采用宏基因组学方法,从慢性HBV感染免疫耐受期患者粪便样品中提取全部微生物的DNA,构建宏基因组文库,利用高通量测序技术分析样品所包含的全部微生物的群体基因组成,对慢性HBV感染免疫耐受期肠道菌群的多样性和特异性进行分析,找出慢性HBV感染免疫耐受期特殊肠道菌群。2.基于超高效液相色谱质谱QE联用技术的代谢组学方法,得出慢性HBV感染免疫耐受期粪便标本代谢组学数据。通过对代谢组定性定量结果进行单变量分析统计和多元变量分析统计,筛选出显着差异代谢物,对显着差异代谢物进行一系列生物信息学分析,如差异代谢物的KEGG分析、差异代谢物的代谢通路分析和差异代谢物ROC分析。3.采用微生物组与代谢组关联分析法,探究慢性HBV感染免疫耐受期核心差异代谢物与慢性HBV感染免疫耐受期特殊肠道菌群的相关性,找出与慢性HBV感染免疫耐受期特殊肠道菌群密切关联的代谢物。4.通过体外细胞干预实验,验证特殊代谢物对慢性HBV感染免疫耐受期患者PBMCs组成和比例的影响以及对NK细胞功能的影响。结果:1.与健康对照组和慢性HBV感染免疫活跃期组相比,慢性HBV感染免疫耐受期患者粪便微生物群落结构在门、纲、目、科、属水平上呈现出明显不同的组成。表现为:有害菌和机会致病菌丰度增加,而有益菌丰度减少。2.慢性HBV感染免疫耐受期在门水平上显着优势肠道菌群为拟杆菌门;在科水平上的显着优势菌群为普雷沃氏菌科(拟杆菌门-拟杆菌目),巴斯德氏菌科(变形杆菌门-巴斯德氏菌目)和产碱菌科(变形菌门-伯克氏菌目);在属水平上的显着优势菌群为普雷沃氏菌属和Alloprevotella属(拟杆菌门-普雷沃氏菌科),Sutterella属(变形菌门-产碱菌科),嗜血菌属(变性菌门-巴斯德氏菌科)和Senegalimassilia属(放线菌门-Coriobacteriaceae科)。3.与健康对照组相比,慢性HBV感染免疫耐受期患者粪便中共筛选出85个差异代谢物,其中57个下调,28个上调。85个差异代谢物中有45个是二级精确匹配代谢物,其中16个下调,29个上调。差异代谢物主要参与蛋白质消化与吸收代谢通路,矿物质吸收代谢通路,甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸代谢通路,氨酰基t RNA的生物合成代谢通路,癌症的中央碳代谢,氨基酸的生物合成,2-氧代羧酸代谢通路,缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的生物合成中。4.1-(3-氨基丙基)-4-氨基丁醛、美司钠和7-甲基腺嘌呤与显着差异肠道菌群关系最密切。其中,1-(3-氨基丙基)-4-氨基丁醛和美司钠与IA期患者和健康对照组的特殊肠道菌群呈正相关,而与IT期患者特殊肠道菌群呈负相关,而7-甲基腺嘌呤与IT期患者特殊肠道菌群呈正相关,而与H组和IA组显着优势肠道菌群呈负相关。5.美司钠能促使PBMCs中NK细胞(CD16+CD56+)比例增加,突出表现为NKT细胞(CD3+CD16+CD56+)比例增加;而7-甲基腺嘌呤能使PBMCs中NK细胞(CD16+CD56+)比例降低,突出表现为使NKT细胞(CD3+CD16+CD56+)比例降低。美司钠能促进NK细胞胞内IFN-γ、TNF-α、Perforin和Granzyme B的表达,而7-甲基腺嘌呤则抑制NK细胞胞内IFN-γ、TNF-α、Perforin和Granzyme B的表达。结论:1.慢性HBV感染免疫耐受期存在肠道菌群紊乱,表现为有害菌和机会致病菌丰度增加,而有益菌丰度减少。2.Alloprevotell、Prevotella_2可能通过产生7-甲基腺嘌呤参与了HBV免疫耐受。3.美司钠能提高PBMCs中NK细胞比例,增强NK细胞抗病毒能力。
焦裕冰[3](2020)在《PMMoV侵染对辣椒小RNA表达的影响以及诱导细胞自噬机制的研究》文中提出辣椒是我国重要的园艺作物,种植面积达150万160万公顷,约占全国蔬菜种植总面积的10%。辣椒病毒病是危害辣椒生产的重要病害,目前世界上已发现近40种病毒可以侵染辣椒。辣椒轻斑驳病毒(pepper mild mottle virus,PMMoV)属于烟草花叶病毒属(Tobamovirus)成员,可侵染不同品种的辣椒,主要引起叶片皱缩、花叶和果实扁平、变小、畸形等症状,对辣椒的生产造成了严重损失。本文对PMMoV与寄主之间的互作关系进行了深入研究,探索了vsiRNA、miRNA和相关寄主因子在PMMoV与辣椒互作中的功能,并揭示了PMMoV侵染诱导的细胞自噬是寄主抗病毒的重要机制之一,主要研究结果如下:本文针对侵染辣椒的两种病毒PMMoV和辣椒脉斑驳病毒(chilli venial mottle virus,ChiVMV)建立了一种快速RT-RPA检测技术。该技术仅需一对特异性引物,在38℃条件下反应30 min即可完成扩增;具有良好的特异性,检测过程中与其他相关病毒无交叉反应;检测灵敏度是普通RT-PCR技术的10倍;可用于田间样品快速检测。本文通过高通量测序研究了PMMoV侵染辣椒后vsiRNA的表达特征,探索了小RNA在病毒与寄主互作中的重要功能。PMMoV侵染后辣椒中vsiRNA的长度主要是21-nt和22-nt,5’末端碱基以U为主,vsiRNA来源于PMMoV基因组的正负链,但其在正负链上分布却表现出明显的不均匀分布,来源于PMMoV正链的vsiRNA及热点(hotspot)比来源于负链的多,并且在RdRp编码区和CP编码区位置热点数较其他区域多。对vsiRNA的靶标预测表明42个特异的vsiRNA靶向辣椒中的66个注释基因,并且在特定条件下,正义链中的大多数vsiRNA有多个靶点,而反义的大多数vsiRNA只有一个靶点。对这些靶标进行Gene Ontology(GO)分析,结果表明许多注释的靶标参与了应激反应、细胞调节和新陈代谢相关的生理途径。另外,PMMoV侵染能显着诱导辣椒中CaAGO1a/1b/2,CaDCL2和CaRDR1的表达。进一步分析测序结果表明,PMMoV侵染影响了辣椒中内源小RNA的表达。本研究共鉴定到88个辣椒中已知miRNA,其中包括20个辣椒中特异的miRNA,并预测得到198个新miRNA。利用生物信息学软件预测了miRNA的靶标,并进行功能分析,GO分析显示大部分靶标在辣椒生长发育和防御信号过程中发挥重要作用,这些结果为研究病毒侵染对辣椒miRNA调控网络的影响奠定了基础。为了进一步了解辣椒与PMMoV的互作情况,本研究借助高通量测序技术从转录水平上对未感染PMMoV和感染PMMoV的辣椒植株进行了基因表达分析。共获得24,227个基因,得到了197个差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),其中172个基因较对照组显着上调,25个基因显着下调,这些DEGs参与了病毒侵染后辣椒中信号通路的差异调节以及防御相关因子的表达。对这些DEGs进行GO和Kyoto Encyclopedia of Genes and Genome(KEGG)通路富集进一步分析,分别得到53条显着富集的GO terms和6条显着富集的KEGG途径。另外,通过鉴定明确了PMMoV侵染影响多个辣椒细胞自噬相关基因(autophagy-related genes,ATGs)的表达,暗示细胞自噬可能在PMMoV侵染过程中发挥重要功能。自噬与植物病毒之间的直接相互作用成为最近研究的热点。在本研究中,以模式植物本氏烟为材料,利用透射电子显微镜观察、自噬marker GFP-ATG8a荧光和免疫印迹观察以及实时荧光定量PCR分别检测PMMoV侵染后烟草叶片细胞内自噬结构的形成和细胞自噬相关基因NbVPS15、NbATG3、NbATG5、NbBeclin1、NbATG7、NbATG8a、NbATG9的表达特征,明确了PMMoV侵染能够诱导寄主的细胞自噬反应。利用VIGS技术分别沉默NbATG3、NbATG5、NbBeclin1、NbATG7和NbATG8a等几个自噬关键基因,可增加PMMoV的积累并加快症状的产生,与此同时,使用细胞自噬抑制剂3-MA和E64d处理也会增加病毒的积累。酵母双杂交结果显示,PMMoV编码的P126能够与NbATG8f互作,其中解旋酶区域Hel是互作的关键结构域,暗示P126可能通过与NbATG8f结合而成为自噬降解的靶点。这些结果进一步表明自噬在PMMoV侵染过程中发挥抗病毒作用。
赵光远[4](2020)在《番木瓜畸形花叶病毒在寄主基因功能鉴定及交叉保护中的应用》文中研究说明番木瓜(Carica papaya L.)是一种广受人们喜爱的水果和重要的热带经济作物,但番木瓜果树自身抗病毒力较弱,很容易受到病毒的侵害,其中番木瓜畸形花叶病毒(Papaya leaf distortion mosaic virus,PLDMV)是一种新的威胁番木瓜种植业的病毒病害,近年来发病率逐年递增,已成为继木瓜环斑病毒(Papaya ringspot virus,PRSV)为害最严重的病毒病害。目前,PLDMV在栽培技术上如PRSV一样也很难通过化学防治的方法予以防控。所以,急需寻找到一种更为安全且广谱的抗病毒新策略。而这种抗病毒新策略的获得需要在PLDMV致病机理、PLDMV弱毒株“植物疫苗”及基因功能鉴定等方面取得一定的工作积累。本研究就是基于这些关键技术环节开展了系列的研究,以期为开辟安全广谱的抗PLDMV新策略奠定良好的理论和技术基础。开展上述这些研究工作,都会涉及植物病毒表达载体构建的关键环节,这是研究植物病毒的基础,也是最为关键的内容之一。由于许多植物病毒基因组较大,且会在大肠杆菌体内产生毒性,所以带有病毒全长表达载体的构建一直是研究工作的难点。本研究通过将病毒全长分段扩增,然后利用在体外进行Gibson拼接后直接转化农杆菌的方法,能快速、高效、稳定的构建病毒侵染性克隆,相对于传统的体外转录或者酵母同源重组的方法成功率更高、时间更节省而且成本相对较低,本研究获得的植物病毒表达载体构建方法有利于有效开展后续的科研工作。因此,本研究利用这种新方法构建了多种PLDMV病毒表达载体,并开展了如下科研工作:一.构建含有荧光标签的PLDMV表达载体并初步探索了番木瓜的基因沉默系统。本研究对感染了PLDMV-GFP的番木瓜植株进行病毒来源的Small RNA高通量测序分析。综合Vsi RNAs丰度、分布热点、类别、长度和碱基偏好性等特性方面的差异,分析所获得的数据和结果,从RNA沉默的角度初步探究番木瓜RNA沉默系统及病毒侵染机制,预测了Vsi RNAs靶基因序列,并对沉默系统中的关键基因进行了验证,所获得的结果为深入研究病毒的致病机理和制定抗病毒新策略的奠定了理论基础,同时为抗病毒病害育种技术的发展提供参考和指导。二.利用点突变技术构建突变体弱毒株并验证了其交叉保护效果及原理。使用弱毒株“植物疫苗”对番木瓜植株进行交叉保护是一种较为高效广谱的绿色病毒防控技术。本研究基于交叉保护的原理,利用点突变技术对PLDMV的致病关键区域HC-Pro中的两个保守区域KITC和FRNK进行了突变,构建了三种突变体弱毒株PLDMV-E、PLDMV-I、PLDMV-EI,并通过攻毒实验对所构建的弱毒株进行了验证,其中双位点突变弱毒株PLDMV-EI能在进行交叉保护的60天内未产生明显症状且对强毒株系保护效果明显,有望成为一种温和有效且对环境友好的交叉保护突变体弱毒株疫苗。通过大田试验进一步验证其在自然界中对PLDMV病毒的保护效果,经统计分析PLDMV-EI突变体弱毒株的相对防控效率达到70.94%。PLDMV突变体弱毒株的构建为获得番木瓜病毒防控新方法和新策略奠定了良好的基础。三.建立了番木瓜VIGS基因功能鉴定平台并测定其CYP83B1基因功能。一种对寄主温和不产生明显症状的弱毒株是构建VIGS(Virus Induced Gene Silencing,病毒诱导的基因沉默)基因功能鉴定载体的良好材料。本研究利用PLDMV-E突变体弱毒株构建了PLDMV-VIGS载体,很大程度上避免了植物病症对沉默表型的干扰。通过对NIb蛋白与CP蛋白之间插入指示基因PDS和Chl H的PLDMV-VIGS载体进行实验,验证了不同插入片段长度与环境温度对VIGS载体沉默效率的影响,建立了PLDMV-VIGS番木瓜基因功能鉴定平台。并以此平台测定番木瓜CYP83B1基因功能,利用表征判断、q RT-PCR以及高效液相色谱等方法,成功分析番木瓜CYP83B1基因是苄基葡萄糖硫苷生成途径中的关键基因。PLDMV-VIGS作为一种拥有操作程序简单、运行成本低、分析周期短、同时不需要遗传转化等优势的基因功能鉴定手段,为开展番木瓜功能基因组学研究提供了重要的技术支持,同时更为我国生物学领域占领功能基因组学的制高点提供了一个颇具战略意义的工具。已完成的番木瓜基因组的分析表明,番木瓜基因组是已发现的基因数目最小的显花植物基因组(372 Mb),且拥有良好的基因转化系统(为全球第一种商业化转基因果树)和较短的生长周期,所以番木瓜具有作为“模式植物”的重大潜力。因此,对番木瓜基因沉默体系的解析具有重要的科学意义。而PLDMV还可侵染葫芦科作物,所以PLDMV弱毒株的构建和PLDMV-VIGS载体沉默平台的建立也为其他葫芦科经济作物的研究打下了坚实的基础。可见,本课题从植物病毒与植物寄主间相关性方面开展了系列研究,这对推动果树学的抗病育种研究具有重要科学意义。
余世曼[5](2020)在《鸡MDA5互作蛋白的筛选和过表达鸡MDA5的DF1细胞转录组测序分析》文中研究表明作为机体抵抗外界病原微生物入侵的第一道防线,天然免疫在保护机体健康方面发挥了重要作用。其主要通过模式识别受体(Pattern recognition receptors,PRRs)对病原微生物高度保守的病原体相关分子模式(Pathogen-associated molecular patterns,PAMPS)进行识别,诱导干扰素产生,发挥抗病毒效应进而保护机体健康。RIG-I样受体(RIG-I-like receptor,RLR)家族是一类重要的胞质PPRs,该家族由维甲酸(视黄酸)诱导基因I(Retinoic acid-inducible gene I,RIG-I)、黑色素瘤分化相关基因5(Melanoma differentiation-associated gene 5,MDA5)和遗传学与生理学实验室蛋白2(Laboratory of genetics and physiology 2,LGP2)三个成员组成。MDA5和RIG-I能够识别不同类型的病毒RNA,产生抗病毒作用。LGP2由于缺少CARD区,起着调控RIG-I和MDA5的活性的作用。与哺乳动物不同,鸡天然缺失RIG-I。对鸡而言MDA5在抗病毒天然免疫过程中的作用极为重要。目前对于哺乳动物MDA5的研究有很多,但是关于鸡MDA5介导的信号传导途径及其调控机制的研究仍有很大空缺。本研究通过质谱鉴定和二代测序两种技术方法,从蛋白质和m RNA水平,对鸡MDA5介导的信号传导途径及其调控机制进行了研究。研究结果如下:1.鸡MDA5互作蛋白的鉴定及其调控鸡IFN-β产生的机制研究通过GST-pull down结合质谱分析的方法,鉴定到336个可能与鸡MDA5互作的蛋白。GO和KEGG分析后发现,这些互作蛋白在分子生物功能上主要与杂环化合物结合、蛋白质结合、离子结合等有关。互作网络分析发现这些互作蛋白主要涉及到溶酶体、剪接酶体、RNA转运、蛋白质加工等途径。我们从鉴定到的互作蛋白中克隆到60个基因,研究了这60个基因对鸡IFN-β启动子活性的影响。接着选取了在鸡MDA5-N和鸡MDA5两种刺激下都能影响鸡IFN-β的启动子活性的10个基因(鸡DDX5、EEF1A1、RBM39、PABPC1、HSPA5、HSPA8、HSP70、hn RNPH2、IFIT5、PRDX1),探究这些基因对鸡IFN-β产生的影响。CO-IP和IFA实验结果表明鸡DDX5、HSPA8、HSP70、hn RNPH2、IFIT5、PRDX1这6个蛋白与鸡MDA5-N互作。通过进一步对鸡hn RNPH2蛋白研究发现,鸡hn RNPH2减弱鸡MDA5与鸡MAVS的互作,抑制鸡IFN-β产生。2.过表达鸡MDA5和双链RNA模拟物poly(I:C)刺激的DF1细胞转录组测序分析对测序数据进行生物信息学分析,筛选差异表达基因,发现过表达鸡MDA5后的DF1细胞中差异表达基因有1007个,其中737个上调基因,270个下调基因;poly(I:C)刺激后的DF1细胞中差异表达基因745个,其中405个上调基因,340个下调基因。两种不同情况下都差异表达的基因有85个,其中62个上调基因,23个下调基因。对差异表达基因进行通路富集分析发现,过表达鸡MDA5组中差异表达基因富集分析排名前20个通路中多数与免疫相关,poly(I:C)刺激组中差异表达基因富集分析排名前20个通路与生物合成和代谢以及流感病毒感染等有关。接着我们选取了在两种不同情况下都上调表达的9个基因(鸡MX1、IFI6、IFIT5、RSAD2、OASL、CMPK2、HELZ2、EPSTI1和OLFML1),通过Real-time PCR验证了转录组数据的可靠性。进一步研究发现鸡MX1、IFI6、IFIT5、RSAD2和OASL抑制流感病毒H5N6感染DF1细胞。本研究不仅加深了对鸡MDA5信号传导调控机制的理解,也为鸡的抗病毒研究奠定理论基础。
张杰,董莎萌,王伟,赵建华,陈学伟,郭惠珊,何光存,何祖华,康振生,李毅,彭友良,王国梁,周雪平,王源超,周俭民[6](2019)在《植物免疫研究与抗病虫绿色防控:进展、机遇与挑战》文中研究指明植物免疫学是研究植物与病原生物互作的学科.同动物一样,植物也具有强大的先天免疫系统,其本质是通过对病毒、细菌、真菌、卵菌、线虫、昆虫、寄生植物等病原生物的识别激活防卫反应,拒阻病原生物的侵害;而病原生物则能够逃避或抑制宿主植物的识别和防卫反应,在植物上引起病虫害. 20年来,我国植物免疫研究取得巨大进步,与国际同行相比,在多个研究方向实现了并跑,在少数方向实现了领跑,为农作物病虫害绿色防控提供了理论支撑和新的技术手段.
李龙[7](2019)在《和厚朴酚抗疱疹病毒的作用机制研究与STAT3在MHV68感染中的作用分析》文中研究说明疱疹病毒家族是一种能够在宿主体内建立终身潜伏感染的重要病原体。目前疱疹病毒感染在全球人群中的血清阳性率在20%95%,发病率在发展中国家可能会更高。例如全球超过三分之二的人都感染了单纯疱疹病毒(HSV),超过90%的人群都感染了巨细胞病毒(HCMV),一半以上的人群感染了EB病毒(EBV)或则卡波西氏肉瘤相关疱疹病毒(KSHV)。疱疹病毒在人体内原发性感染或者周期性的重激活都会导致不同的临床疾病,包括口唇疱疹、疱疹性角膜炎、疱疹性脑炎、淋巴瘤、卡波西肉瘤等。在免疫力低下的人群感染疱疹病毒后会导致更为严重的结果,如不可恢复性神经损伤、失明、甚至死亡。目前临床上除了水痘-带状疱疹病毒具有预防性疫苗,大部分疱疹病毒包括HSV-1、KSHV等均无有效的疫苗。临床上治疗用的药物大部分是针对疱疹病毒的DNA聚合酶发挥出抗病毒作用,无法规避耐药性毒株的出现,并且这些抗病毒药物具有较大副作用。因此,继续寻找新的抗疱疹病毒药物就显得很有意义。本研究主要包括两部分工作,第一部分是探究中草药活性成分和厚朴酚抗疱疹病毒作用及其作用机制。第二部分工作初步探究了STAT3与MHV68从头感染之间的关系。中草药活性成分和厚朴酚是一种具有多种药理学活性的新木质素,能够发挥着抗肿瘤、抗炎症、抗血栓形成、抗微生物感染等功能,然而其在抗病毒感染方面的研究却非常有限。本文通过融合表达了荧光蛋白基因的重组病毒包括HSV-1-GFP、KSHV-RGB-BAC16、MHV68-H2b-YFP等构建方便检测的疱疹病毒感染模型。借助于荧光显微镜观察、实时定量PCR技术和蛋白免疫印迹技术等首次发现和厚朴酚具有抗疱疹病毒的作用,不仅可以抑制人的阿尔法型疱疹病毒(HSV-1)和伽马型疱疹病毒(KSHV),也可以抗小鼠疱疹病毒(MHV68)。初步结果显示和厚朴酚抗HSV-1是通过抑制DNA复制,基因表达,病毒颗粒产生,并且对于病毒的入侵过程没有影响。疱疹病毒感染和宿主因子之间存在着密切关系,这对于抗疱疹病毒治疗非常有意义。STAT3具有信号转导和转录激活双功能,在病毒感染过程作用复杂。事实上,许多药物活性成分可以通过抑制STAT3信号通路中的靶点发挥作用。和厚朴酚是否由此影响疱疹病毒的从头感染尚未可知,在解决这个问题之前我们首先想探究清楚STAT3信号通路和MHV68从头感染的关系。在本文的第二部分我们发现抑制了JAK-STAT3信号通路可以导致MHV68感染能力下降,并构建过表达STAT3的小鼠胚胎成纤维母细胞系,为研究STAT3与MHV68感染提供了方便。结果过表达STAT3与STAT3C(STAT3持续性激活形式)均能够显着增加MHV68感染;并促进其重激活。这两部分原创性的研究描述了一种潜在的抗疱疹病毒感染药物和厚朴酚及其作用机制。初步探究STAT3可以增强MHV68从头感染,促进MHV68重激活。这将为探究MHV68感染和宿主转录因子STAT3之间相互影响的分子机制奠定基础;也为进一步探究和厚朴酚抗疱疹病毒作用机制铺平道路。
董伟韬[8](2019)在《感染BmNPV家蚕免疫系统相关基因的差异性表达和功能分析》文中认为蛋白质组学是研究生物机体内在变化,以及蛋白质和相关基因功能的重要手段。我们通过这项技术可以了解病原体感染的宿主体内免疫系统调控,代谢通路调节等一些系列机体的应激变化。当宿主被外界病原微生物感染时,其体液免疫和细胞免疫会发生相应的免疫应答反应,主要原因是参与免疫调控的相关蛋白表达量发生了变化。因此,宿主感染病原体后,研究免疫相关蛋白的调控对于探究微生物致病机制和宿主免疫调控机理非常重要。在这些相关蛋白中有些会涉及到宿主作为生物反应器对大型哺乳类动物的过敏性炎症反应中,而有些则是宿主能够有效预防病原微生物的有利手段,但是极个别的蛋白也能够参与到外界病原对宿主的感染过程中,从而提高病原的危害性。本实验应用三种不同的蛋白质组学技术,对家蚕在BmNPV感染后免疫相关蛋白和基因的调控进行了深入研究。1.双向电泳技术优化体系建立本次实验对采用四种不同的纯化以及蛋白提取方法,3种不同聚焦时间,两种考马斯亮蓝染色法和胶条PH值以及平衡时间对家蚕蚕蛹双向电泳结果的影响。实验结果表明,用于TCA-丙酮进行研磨后过夜沉降提取的蛋白效率最高,获得的蛋白点最多,8000v,80000vh时蛋白纵横条带较少,且蛋白点明显。采用ph4-7胶条以及平衡时间在15分钟时有利于消除纵条纹,得到更好的优化结果。而染色液方法则各有优缺点。这次探究为家蚕蚕蛹蛋白质组学的研究奠定基础。2.家蚕杆状病毒对家蚕四种过敏原蛋白表达的影响蚕蛹的一些蛋白能够引起人和动物严重的过敏反应。这使蚕蛹的药用价值在临床应用中受到极大的制约。有趣的是,一些杆状病毒载体已被证明可以调控宿主的基因及蛋白的表达,但这在家蚕中尚未得到证实。实验分析了BmNPV空载体感染对蚕蛹蛋白表达的影响。使用蛋白质组学方法,鉴定了硫醇过氧化物酶(Jafrac1),27-kDa糖蛋白(p27k),精氨酸激酶和副肌球蛋白四种重要过敏原和另外32种差异表达的蛋白质。在BmNPV感染后观察到4种已知过敏原的mRNA表达下调;随后使用原核表达制备了四种过敏原的重组蛋白和多克隆抗体。通过荧光定量和蛋白质印迹验证了四种过敏原蛋白的mRNA和蛋白的变化。该研究表明,通过用空BmNPV载体感染可以降低蚕蛹中已知四种过敏原蛋白的表达。这不但提高了蚕蛹表达的外源蛋白作为口服药物的给药安全性,而且四种重组过敏原蛋白可应用于因蚕蛹过敏的临床诊断。3.家蚕杆状病毒对家蚕丝氨酸家族和抗菌肽家族表达的影响在家蚕核型多角体病毒(BmNPV)感染后,使用蛋白质组学筛选家蚕蛋白,鉴定6种抗菌肽和12种serpins。在不同时间检查这18种蛋白质的mRNA表达水平。结果表明,attacin表达水平最高,而serpin-5和cecropin-D表现出负调控相关性。这些结果为更深入地了解家蚕免疫调节提供了重要的一步。4.家蚕杆状病毒对家蚕免疫相关蛋白表达的影响用iTRAQ技术研究在感染BmNPV前后家蚕的免疫相关蛋白表达变化。使用同量异位标签对感染前后的蛋白质组进行相对和绝对定量分析以及LC-MS分析。共鉴定出372种差异表达的蛋白质,其中179种被上调,193种被下调。通过蛋白质印迹验证几种蛋白质的表达变化。其中,着重研究了11种差异表达的蛋白质参与免疫系统所扮演的角色。例如,下调的丝氨酸蛋白酶和天蚕素能够促进Toll和Imd信号传导,而自噬相关蛋白3(其被上调)保护细胞免受氧化损伤。
于楠楠,闫洪波,张香美[9](2019)在《CRISPR/Cas系统在抗病毒研究中的应用》文中研究说明近年来,CRISPR/Cas系统因其效率高、靶向性强、易操作等优势,已被广泛应用于多种病毒研究中。本文首先简单介绍了CRISPR/Cas系统的分类,并比较了Cas9和Cas12a与Cas13a的特点;其次重点介绍了CRISPR/Cas9通过靶向破坏病毒基因组,或编辑宿主关于病毒生命周期的关键因子的策略在抗病毒方面的各种应用,CRISPR/Cas13a采用靶向破坏病毒基因组方法在抗病毒中的应用,以及CRISPR/Cas12a和CRISPR/Cas13a在病毒基因检测中的应用。最后讨论了CRISPR/Cas在病毒研究中面临的挑战,并讨论了CRISPR/Cas12a作为抗病毒工具的潜在应用前景。由于CRISPR/Cas系统自身的优势,预计该系统将会给病毒相关的疾病诊断和控制带来革命性的变化。
杜雨棽[10](2019)在《流感病毒干扰素敏感突变的系统性筛选及溶瘤病毒的应用探索》文中认为研究背景与目的肿瘤的免疫治疗是近几年的研究热点。通过重新激活机体的抗肿瘤免疫,识别并杀伤肿瘤细胞,极大提高了部分病人的长期生存率。溶瘤病毒作为免疫治疗的一种方式,也受到众多关注。溶瘤病毒具有杀伤肿瘤细胞与激活免疫的双重作用,具有不可比拟的优势。但在大规模临床应用之前,其安全性与有效性仍有待进一步提高。在此研究中,我们提出了一种设计新型溶瘤病毒的思路:在不影响病毒复制能力的前提下,选择性突变病毒基因组内行使免疫抑制功能的核酸。这种设计将使病毒丧失抑制细胞免疫激活的能力,以达到同时增强溶瘤病毒的靶向性和有效性的目的。在此,我们集中关注了干扰素系统。干扰素系统不仅是固有免疫的重要组成,更是桥接固有免疫与适应性免疫的桥梁。肿瘤局部的干扰素表达可有效促进抗肿瘤免疫的激活。因此,我们希望开发一种新型的溶瘤病毒,可在体内安全使用,选择性靶向肿瘤组织,并有效的激活肿瘤微环境内干扰素的上调。研究方法与结果为系统性评估病毒中免疫抑制的位点,我们首创了一种结合高通量方法学、正向遗传学与反向遗传学的系统生物学方法,可同步研究所有病毒基因组中所有单核苷酸突变的表型。以流感病毒为例,我们构建了覆盖甲型流感病毒全基因组单核苷酸突变文库。并系统性筛选了其干扰素敏感的位点。除了已知的NS1蛋白外,我们发现并验证了分布于PB2、PB1、PA、M1等多个病毒蛋白的近30种不同的干扰素敏感突变。为增强突变株干扰素敏感及干扰素诱导的表型,我们合并了 8个可上调干扰素表达的突变位点,构建了高干扰素敏感的多点突变病毒株(Hyper Interferon Sensitive,HIS)。HIS在多种原代及永生化细胞中均可显着上调干扰素反应。在体内实验中,HIS在正常小鼠肺组织内的复制出现显着降低,且不会引起任何肺部病理及炎症反应。但是,滴鼻注射HIS可在小鼠局部肺组织引起短暂而显着的干扰素反应。这种干扰素反应可有效的激活体内T细胞的免疫响应,并可诱导记忆性T细胞的产生。最后,以恶性黑色素瘤为例,我们进一步展示了HIS可诱导肿瘤细胞内干扰素系统的上调及肿瘤细胞的死亡。同时,瘤内注射HIS表现出明显的肿瘤抑制效果。不仅可显着减缓注射处肿瘤的增长,也可通过激活免疫应答影响非注射肿瘤的增殖。研究结论1.我们首创了一种结合高通量方法学、正向遗传学与反向遗传学的系统生物学方法,可同步研究流感病毒所有单核苷酸突变的表型;2.我们新发现并验证了分布于A型流感病毒PB2、PB1、PA、M1等多个病毒蛋白的近30种不同的干扰素敏感突变;3.构建了高干扰素敏感的多点突变病毒株(Hyper Interferon Sensitive,HIS),并在多种细胞体系中验证了其干扰素敏感及干扰素诱导的表型。4.HIS在小鼠内使用安全,在正常组织中无可检测的病毒复制,但可引起局部暂时干扰素反应,诱导T细胞活化。5.在小鼠黑色素瘤系统中,瘤内注射HIS可直接抑制肿瘤进展。
二、病毒基因组学在抗病毒研究中的作用(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、病毒基因组学在抗病毒研究中的作用(论文提纲范文)
(1)基于多组学的人55型腺病毒与宿主细胞互作研究(论文提纲范文)
缩略语表 |
摘要 |
Abstract |
前言 |
1.人腺病毒概述 |
2.重组型腺病毒-HAdV55 |
3.腺病毒基因在感染宿主过程中的作用 |
4.HAdV感染过程中宿主细胞的代谢变化 |
5.病毒与宿主的互作研究 |
6.本研究目的与意义 |
第一章 腺病毒与宿主细胞互作模型构建 |
1.1 实验材料 |
1.1.1 细胞与疫情临床样本 |
1.1.2 实验试剂耗材 |
1.1.3 实验设备 |
1.2 实验方法 |
1.2.1 病毒鉴定 |
1.2.2 病毒培养 |
1.2.3 病毒TCID50测定 |
1.2.4 A549细胞系培养条件筛选 |
1.2.5 HAdV55感染A549细胞系 |
1.3 实验结果 |
1.3.1 毒株型别鉴定 |
1.3.2 腺病毒AdV55的TCID50测定 |
1.3.3 A549细胞系生长条件筛选 |
1.3.4 感染细胞的病毒TCID50筛选 |
1.4 总结与讨论 |
第二章 腺病毒与宿主细胞互作动态转录组学分析 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 细胞与病原 |
2.1.2 实验试剂 |
2.1.3 实验设备 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 动态转录组样本获取 |
2.2.2 样本RNA提取 |
2.2.3 转录组测序 |
2.2.4 数据分析 |
2.3 实验结果 |
2.3.1 提取的总RNA浓度检测 |
2.3.2 测序数据详情 |
2.3.3 不同时间点转录组中腺病毒相对含量 |
2.3.4 差异基因表达模式聚类分析 |
2.3.5 细胞显着差异表达基因 |
2.3.6 GO功能基因富集 |
2.3.7 KEGG信号通路富集分析 |
2.3.8 GO和KEGG联合分析差异表达基因 |
2.3.9 显着上调差异基因 |
2.3.10 显着下调差异基因 |
2.3.11 抗感染相关显着差异表达基因 |
2.3.12 互作过程中6个时间点病毒基因的相对表达 |
2.4 总结与讨论 |
第三章 腺病毒与宿主互作的动态三维基因组学 |
3.1 实验材料 |
3.1.1 细胞与病原 |
3.1.2 实验试剂耗材 |
3.1.3 实验仪器 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 试剂配制 |
3.2.2 Index,universal primer,adapter和bridge linker预处理 |
3.2.3 HAdV55与A549细胞系互作样本获取 |
3.2.4 细胞交联,固定细胞的空间构象 |
3.2.5 文库构建 |
3.2.6 文库质检 |
3.2.7 文库测序 |
3.2.8 数据分析 |
3.3 实验结果 |
3.3.1 文库质控 |
3.3.2 测序数据产量详情 |
3.3.3 腺病毒-宿主互作过程中病毒基因组分析 |
3.3.4 腺病毒-宿主互作过程中宿主基因组分析 |
3.3.5 病毒基因组与宿主线粒体互作分析 |
3.3.6 显着差异基因与病毒基因的互作频率分析 |
3.4 总结与讨论 |
第四章 RNA干扰技术验证潜在互作位点 |
4.1 实验材料 |
4.1.1 细胞与病原 |
4.1.2 实验试剂 |
4.1.3 实验设备 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 细胞复苏与培养 |
4.2.2 细胞转染 |
4.2.3 病毒感染 |
4.2.4 RNA提取 |
4.2.5 cDNA合成以及qPCR |
4.2.6 实验结果分析 |
4.3 实验结果 |
4.3.1 RNAi技术可行性验证 |
4.3.2 基因沉默后,HAdV55感染对目标基因相对表达分析 |
4.3.3 基因表达下调后腺病毒相对载量分析 |
4.4 总结与讨论 |
第五章 总结与展望 |
参考文献 |
附录 附表 |
作者在学期间取得的学术成果 |
主要简历 |
致谢 |
(2)基于宏基因组学及代谢组学探究慢性HBV感染免疫耐受期特殊肠道菌群在NK细胞功能耗竭中的作用及机制(论文提纲范文)
附录 |
中文摘要 |
英文摘要 |
前言 |
第1部分 基于宏基因组学研究慢性HBV感染免疫耐受期显着优势肠道菌群 |
材料和方法 |
数据处理与统计 |
结果 |
1.1 慢性HBV感染免疫耐受期患者长期随访结果 |
1.2 慢性HBV感染免疫耐受期患者肠道菌群组成和结构改变 |
1.3 慢性HBV感染免疫耐受期患者显着优势肠道菌群 |
1.4 HBV感染自然进展过程中肠道微生态构成及分布丰度变化 |
第2部分 基于代谢组学筛选与IT期显着优势肠道菌群密切相关的代谢物 |
材料和方法 |
数据处理与统计 |
结果 |
1.1 三组粪便样本代谢组学组间和组内的变异度 |
1.2 三组间显着差异代谢物筛选结果 |
1.3 显着差异代谢物ROC分析 |
1.4 显着差异菌群与显着差异代谢物Person相关性分析结果 |
第3部分 体外干预实验探究目标代谢物对IT期患者PBMCs组成和比例的影响以及对外周血NK细胞功能的影响 |
材料和方法 |
数据处理与统计 |
结果 |
1.1 磁珠分选纯度结果 |
1.2 不同浓度美司钠对NK细胞胞内细胞因子的影响 |
1.3 不同浓度7-甲基腺嘌呤对NK细胞胞内细胞因子的影响 |
1.4 最大浓度美司钠和7-甲基腺嘌呤对PBMCs组成和比例的影响 |
讨论 |
结论 |
参考文献 |
综述 肠道菌群导致HBV感染慢性化免疫及代谢机制的研究进展 |
参考文献 |
致谢 |
(3)PMMoV侵染对辣椒小RNA表达的影响以及诱导细胞自噬机制的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 辣椒轻斑驳病毒的研究进展 |
1.1.1 辣椒轻斑驳病毒的发生及危害 |
1.1.2 辣椒轻斑驳病毒的基因组结构与致病型 |
1.1.3 辣椒轻斑驳病毒对生态环境及人体健康的影响 |
1.2 RNA沉默机制的核心组分 |
1.2.1 DCL蛋白 |
1.2.2 AGO蛋白 |
1.2.3 RDR蛋白 |
1.3 植物内源小RNA的生物合成与调控 |
1.3.1 microRNA的来源与生物合成 |
1.3.2 siRNA的来源与生物合成 |
1.3.3 tasiRNA与 phasiRNA的生物合成 |
1.3.4 RNA剪接与RNA降解 |
1.4 植物中的抗病毒RNA沉默机制 |
1.4.1 病毒诱导的siRNA的来源与生物合成 |
1.4.2 DCL蛋白在vsiRNA产生中的作用 |
1.4.3 AGO和 RDR蛋白在vsiRNA产生中的作用 |
1.4.4 病毒对RNA沉默的抑制和植物的反抑制 |
1.5 细胞自噬与植物病毒侵染的研究进展 |
1.5.1 植物中的细胞自噬 |
1.5.2 植物病毒与自噬的关系 |
1.6 本研究的目的和意义 |
第二章 重组酶聚合酶扩增技术快速检测方法的建立 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 供试病毒 |
2.1.2 主要仪器与试剂 |
2.1.3 病毒接种 |
2.1.4 植物叶片总RNA提取 |
2.1.5 反转录反应 |
2.1.6 PCR反应 |
2.1.7 RPA反应 |
2.1.8 RPA产物试剂盒纯化 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 RT-RPA反应条件优化 |
2.2.2 RT-RPA反应特异性检测 |
2.2.3 RT-RPA反应灵敏度检测 |
2.2.4 RT-RPA反应田间样品检测 |
2.3 结论与讨论 |
第三章 PMMoV侵染辣椒产生的vsiRNA的特征分析 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 病毒和载体 |
3.1.2 植物材料 |
3.1.3 主要仪器和试剂 |
3.1.4 病毒接种 |
3.1.5 植物总RNA提取 |
3.1.6 反转录反应(用于qPCR) |
3.1.7 实时荧光定量RT-PCR |
3.1.8 miRNA提取 |
3.1.9 PCR反应 |
3.1.10 PCR产物回收 |
3.1.11 连接和转化 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 高通量测序的流程 |
3.2.2 vsiRNA的尺寸分布 |
3.2.3 vsiRNA5'末端碱基偏好性和正负链偏好性 |
3.2.4 vsiRNA在 PMMoV基因组上的分布 |
3.2.5 vsiRNA靶标的预测和分析 |
3.2.6 PMMoV侵染辣椒后主要RNA沉默途径组分的差异表达 |
3.3 结论与讨论 |
第四章 PMMoV侵染辣椒后miRNA的表达分析 |
4.1 材料与方法 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 辣椒小RNA的高通量测序 |
4.2.2 辣椒中已知miRNA的表达 |
4.2.3 测序文库中新miRNA的预测 |
4.2.4 新miRNA靶标的预测及功能分析 |
4.3 结论与讨论 |
第五章 PMMoV侵染辣椒后的转录组学分析 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 毒源和植物材料 |
5.1.2 主要仪器及试剂 |
5.1.3 转录组测序 |
5.1.4 转录组数据分析 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 转录组测序总体分析 |
5.2.2 基因差异表达分析 |
5.2.3 差异表达基因GO分类富集分析 |
5.2.4 KEGG富集分析 |
5.2.5 qRT-PCR对转录组数据的验证 |
5.3 结论与讨论 |
第六章 细胞自噬抑制PMMoV侵染的分子机制研究 |
6.1 材料与方法 |
6.1.1 植物材料 |
6.1.2 质粒载体与菌种 |
6.1.3 主要仪器与试剂 |
6.1.4 PCR反应 |
6.1.5 酶切反应 |
6.1.6 PCR及酶切产物回收 |
6.1.7 目的片段与载体的连接 |
6.1.8 质粒DNA的提取 |
6.1.9 农杆菌感受态的转化 |
6.1.10 农杆菌浸润介导的瞬时表达 |
6.1.11 Western blot检测 |
6.1.12 激光共聚焦显微镜观察 |
6.1.13 酵母双杂交实验 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 表达载体的构建 |
6.2.2 PMMoV侵染诱导辣椒中自噬基因的上调表达 |
6.2.3 PMMoV侵染诱导本生烟的自噬途径 |
6.2.4 抑制自噬可以增加PMMoV RNA的积累 |
6.2.5 沉默自噬基因的表达增强了PMMoV的侵染 |
6.2.6 PMMoV与自噬途径互作蛋白的筛选 |
6.3 结论与讨论 |
第七章 全文总结及创新点 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
(4)番木瓜畸形花叶病毒在寄主基因功能鉴定及交叉保护中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
一.引言 |
1.1 番木瓜畸形花叶病毒 |
1.1.1 PLDMV的特点、病征与基因结构 |
1.1.2 PLDMV的检测方法 |
1.1.3 Potyvirus侵染性克隆的构建及其在大肠杆菌中的不稳定性 |
1.2 植物病毒表达载体 |
1.2.1 用于外源基因表达 |
1.2.2 用于构建弱毒株进行交叉保护 |
1.2.3 用于病毒诱导的基因沉默(VIGS)对宿主基因功能鉴定 |
1.3 本研究的目的、意义、创新点及主要内容 |
1.3.1 本研究的目的及意义 |
1.3.2 本研究的主要内容及创新点 |
1.3.3 本研究的技术路线 |
二.材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 植物材料及病毒株 |
2.1.2 菌株及载体 |
2.1.3 主要试剂及培养基配方 |
2.1.4 主要仪器设备 |
2.1.5 引物 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 植物总RNA的提取 |
2.2.2 RNA纯度及完整性检测 |
2.2.3 反转录cDNA第一链的合成 |
2.2.4 聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR) |
2.2.5 琼脂糖凝胶电泳及回收 |
2.2.6 DNA测序与数据分析 |
2.2.7 Gibson assembly |
2.2.8 农杆菌的转化 |
2.2.9 转化子阳性克隆鉴定PCR反应 |
2.2.10 农杆菌接种液的配置及接种方法 |
2.2.11 快速核酸提取方法 |
2.2.12 RT-LAMP可视化检测 |
2.2.13 q RT-PCR荧光实时定量检测 |
2.2.14 叶绿素的提取及含量测定 |
2.2.15 苄基硫代葡萄糖苷的提取 |
2.2.16 高效液相色谱 |
2.3 插入外源报告基因的PLDMV病毒表达载体的构建及应用 |
2.3.1 两种含有外源报告基因的PLDMV病毒表达载体的构建 |
2.3.2 PLDMV-GFP的接种、侵染效率测定及NGS样品制备 |
2.3.3 感病番木瓜植株Vsi RNA的测定及其靶基因的预测分析 |
2.3.4 番木瓜基因沉默系统中三种关键基因相对表达量分析 |
2.4 三种PLDMV-HC-Pro突变体弱毒株表达载体的构建及应用 |
2.4.1 三种PLDMV-HC-Pro突变体弱毒株病毒表达载体的构建 |
2.4.2 三种PLDMV-HC-Pro突变体弱毒株交叉保护及攻毒实验 |
2.4.3 交叉保护机制验证实验 |
2.4.4 PLDMV-EI突变体弱毒株在大田中的相对防效测定 |
2.5 PLDMV-VIGS病毒表达载体的构建及应用 |
2.5.1 多种PLDMV-VIGS基因功能鉴定载体的构建 |
2.5.2 插入片段长度对PLDMV-VIGS基因沉默效果的影响 |
2.5.3 不同环境温度对PLDMV-VIGS基因沉默效果的影响 |
2.5.4 番木瓜CYP83B1基因功能的鉴定 |
三.结果与分析 |
3.1 插入外源报告基因的PLDMV病毒表达载体的构建及应用结果 |
3.1.1 两种含有外源报告基因的PLDMV病毒表达载体的构建结果 |
3.1.2 PLDMV-GFP的侵染效率测定结果 |
3.1.3 感病番木瓜病毒来源的siRNA测序结果分析 |
3.1.4 番木瓜基因沉默系统中三种关键基因相对表达量分析结果 |
3.2 三种PLDMV-HC-Pro突变体弱毒株表达载体的构建及应用结果 |
3.2.1 三种PLDMV突变体弱毒株的表达载体构建结果 |
3.2.2 三种PLDMV-HC-Pro突变体弱毒株交叉保护及攻毒实验结果 |
3.2.3 交叉保护机制验证实验结果 |
3.2.4 PLDMV-EI突变体弱毒株在大田中的相对防效测定结果 |
3.3 PLDMV-VIGS病毒表达载体的构建及应用结果 |
3.3.1 多种PLDMV-VIGS基因功能鉴定载体的构建结果 |
3.3.2 插入片段长度对PLDMV-VIGS基因沉默效果的影响分析 |
3.3.3 不同环境温度对PLDMV-VIGS基因沉默效果的影响分析 |
3.3.4 番木瓜CYP83B1基因功能鉴定结果 |
四.讨论 |
4.1 一种E.coli-Free快速稳定构建Potyvirus病毒表达载体的新方法 |
4.2 一种适用于大田间感病植株可视化检测技术的建立 |
4.3 番木瓜基因沉默与防御系统分析 |
4.4 多位点突变弱毒株PLDMV致病力的影响及交叉保护效果分析 |
4.5 VIGS沉默效果的影响因素 |
五.结论 |
参考文献 |
缩略语表 |
附录 |
致谢 |
(5)鸡MDA5互作蛋白的筛选和过表达鸡MDA5的DF1细胞转录组测序分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略语表(Abbreviation) |
1 文献综述 |
1.1 天然免疫 |
1.2 模式识别受体 |
1.3 HNRNP家族蛋白 |
1.4 蛋白互作组学及主要研究方法 |
1.5 GST-pull down技术简介 |
1.6 转录组学研究 |
1.7 转录组测序技术 |
1.8 二代测序 |
1.9 转录组测序技术在家禽上的应用 |
1.10 GO和 KEGG分析 |
2 研究目的和意义 |
3 材料与方法 |
3.1 材料 |
3.1.1 载体和菌株 |
3.1.2 siRNA合成 |
3.1.3 细胞和病毒 |
3.1.4 常用试剂 |
3.1.5 抗体 |
3.1.6 常用试剂的配制 |
3.1.7 主要仪器和设备 |
3.2 方法 |
3.2.1 细胞的冻存、复苏和传代 |
3.2.2 基因克隆和表达载体构建 |
3.2.3 转染 |
3.2.4 病毒蚀斑实验 |
3.2.5 病毒感染 |
3.2.6 Trizol法提取RNA |
3.2.7 反转录PCR |
3.2.8 实时荧光定量PCR |
3.2.9 蛋白样收集预处理 |
3.2.10 Western Blot |
3.2.11 双荧光素酶报告实验 |
3.2.12 间接免疫荧光 |
3.2.13 银染 |
3.2.14 转录组测序 |
3.2.15 统计学处理 |
4 结果分析 |
4.1 鸡MDA5互作蛋白的鉴定及其调节干扰素产生的机制研究 |
4.1.1 构建鸡IFN-β-luc报告系统 |
4.1.2 鸡MDA5-N及与其互作蛋白的纯化 |
4.1.3 质谱鉴定鸡MDA5互作蛋白 |
4.1.4 鸡MDA5互作蛋白的互作网络构建及功能注释 |
4.1.5 互作蛋白的克隆及真核表达 |
4.1.6 双荧光报告系统筛选对鸡MDA5 诱导鸡IFN-β启动子活性有影响的蛋白 |
4.1.7 互作蛋白对鸡IFN-β表达的影响 |
4.1.8 宿主蛋白与鸡MDA5的互作验证 |
4.1.9 鸡hn RNPH2 靶向鸡MDA5-N抑制鸡IFN-β表达 |
4.1.10 鸡hn RNPH2 能减弱鸡MDA5 与鸡MAVS的相互作用 |
4.1.11 鸡hn RNPH2 促进流感病毒H5N6在DF1 细胞上增殖 |
4.1.12 结果与讨论 |
4.2 过表达鸡MDA5和poly(I:C)刺激后DF1 细胞转录组测序分析 |
4.2.1 过表达鸡MDA5和poly(I:C)刺激激活DF1 细胞中鸡IFN-β表达 |
4.2.2 数据评估及质控 |
4.2.3 不同处理后DF1细胞差异表达基因分析 |
4.2.4 差异表达基因功能注释 |
4.2.5 差异表达基因PPI网络构建和分析 |
4.2.6 差异表达基因的q RT-PCR验证 |
4.2.7 鸡MX1、IFI6、IFIT5、RSAD2和OASL抑制H5N6 病毒感染DF1 细胞 |
4.2.8 结果与讨论 |
5 结论 |
参考文献 |
附录 |
个人资料 |
致谢 |
(6)植物免疫研究与抗病虫绿色防控:进展、机遇与挑战(论文提纲范文)
1 植物免疫受体及信号转导研究 |
1.1 NLR类型受体的作用机制研究取得一系列重要进展 |
1.2 NLR蛋白结构研究取得重大突破 |
1.3 模式识别受体作用机制取得重大突破 |
1.4 在免疫信号转导机制取得广泛进展 |
1.5 揭示了多种防卫相关激素参与免疫调控的分子机理 |
2 病原基因组研究 |
3 病原效应蛋白研究取得多项突破 |
3.1 我国引领病原细菌效应蛋白致病机理研究 |
3.2 病原卵菌效应蛋白致病机理研究取得重大突破 |
3.3 发现病原真菌免疫逃逸新策略 |
3.4 昆虫和线虫效应蛋白研究取得进展 |
4 植物与病毒互作机制研究 |
4.1 我国引领植物抗病毒小RNA途径与VSR研究 |
4.2 植物细胞自噬抗病毒研究取得进展 |
5 免疫与生长平衡 |
6 抗病虫基因的分离鉴定和抗病虫育种 |
7 植物病虫害防控与生物技术 |
7.1 小RNA技术与农作物抗病虫防控 |
7.2 感病基因与基因编辑技术 |
8 机遇与挑战 |
(7)和厚朴酚抗疱疹病毒的作用机制研究与STAT3在MHV68感染中的作用分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一部分 和厚朴酚抗疱疹病毒的作用机制研究 |
第一章 引言 |
1.1 和厚朴酚简介 |
1.2 和厚朴酚的药理学功能 |
1.2.1 和厚朴酚的抗炎反应 |
1.2.2 和厚朴酚的抗氧化功能 |
1.2.3 和厚朴酚的抗癌功能 |
1.2.4 和厚朴酚的神经保护作用 |
1.2.5 和厚朴酚抗微生物感染 |
1.2.6 和厚朴酚的抗病毒功能 |
1.3 和厚朴酚与STAT3 信号通路 |
1.4 疱疹病毒简介 |
1.4.1 单纯疱疹病毒1 |
1.4.2 卡波西氏肉瘤相关疱疹病毒 |
1.4.3 小鼠疱疹病毒68 |
1.4.4 疱疹病毒感染的治疗方法 |
1.5 研究内容 |
第二章 材料与方法 |
2.1 细胞株与毒株 |
2.1.1 细胞株 |
2.1.2 毒株 |
2.2 主要器材和商业化试剂 |
2.2.1 实验仪器 |
2.2.2 普通试剂 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 病毒学操作技术 |
2.3.2 细胞支原体检测和清除 |
2.3.3 TCID50 测定病毒滴度 |
2.3.4 蛋白质样品检测 |
2.3.5 细胞全RNA的抽提和反转录 |
2.3.6 实时荧光定量PCR |
2.3.7 蛋白与免疫荧光半定量分析 |
2.3.8 CCK8 细胞活力检测 |
2.3.9 数据统计分析 |
第三章 实验结果 |
3.1 和厚朴酚能够抑制I型单纯疱疹病毒感染 |
3.2 和厚朴酚能够抑制HSV-1的DNA复制和基因表达 |
3.3 和厚朴酚对HSV-1 病毒入侵没有影响 |
3.4 和厚朴酚抑制HSV-1 病毒的产生 |
3.5 和厚朴酚能够增强阿昔洛韦的抗病毒作用 |
3.6 和厚朴酚可以抑制卡波西氏肉瘤相关疱疹病毒的感染 |
3.7 和厚朴酚抑制小鼠疱疹病毒68 的感染 |
第四章 讨论与展望 |
4.1 疱疹病毒感染与治疗 |
4.2 和厚朴酚抗疱疹病毒感染 |
4.3 和厚朴酚抗病毒研究的不足之处 |
4.4 和厚朴酚抗病毒研究展望 |
第五章 结论 |
第二部分 STAT3在MHV68 感染中的作用分析 |
第一章 引言 |
1.1 信号转导和转录激活因子(STATs) |
1.2 信号转导和转录激活因子3(STAT3) |
1.2.1 STAT3 简介 |
1.2.2 STAT3 的结构 |
1.2.3 STAT3 信号通路以及调控 |
1.2.4 STAT3 的生物学功能 |
1.2.5 开发靶向STAT3 的药物治疗 |
1.3 小鼠疱疹病毒 |
1.4 研究内容 |
第二章 材料与方法 |
2.1 材料与仪器 |
2.1.1 细胞与毒株 |
2.1.2 质粒 |
2.1.3 抗体 |
2.1.4 其他试剂 |
2.1.5 主要实验仪器 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 MEF细胞的分离与永生化 |
2.2.2 慢病毒转导 |
2.2.3 常规微生物操作技术 |
2.2.4 常规细胞技术 |
第三章 实验结果 |
3.1 抑制JAK-STAT3 信号通路可以下调MHV68 的从头感染 |
3.2 构建稳定表达STAT3和STAT3C的 MEF细胞系 |
3.3 过表达STAT3 能增强MHV68 的感染 |
3.4 过表达STAT3 能够上调MHV68 基因的表达 |
3.5 过表达STAT3 促进MHV68 重激活 |
第四章 讨论与展望 |
4.1 STAT3 的激活可以促进MHV68 感染 |
4.2 STAT3 过表达会促进MHV68 重激活 |
4.3 MHV68 感染不会导致STAT3 持续性激活 |
4.4 MHV68 感染与STAT3 的关系研究展望 |
第五章 结论 |
附录Ⅰ 引物列表 |
附录Ⅱ 缩略词表 |
参考文献 |
专业综述:中草药活性成分和厚朴酚研究进展 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(8)感染BmNPV家蚕免疫系统相关基因的差异性表达和功能分析(论文提纲范文)
缩略词对照表 |
摘要 |
Summary |
第一章 文献综述 |
1 昆虫免疫系统的研究进展 |
1.1 昆虫的上皮免疫 |
1.2 昆虫的体液免疫 |
1.2.1 Toll和 Toll-like信号通路 |
1.2.2 IMD信号通路 |
1.2.3 血淋巴凝血系统 |
1.2.4 黑化反应 |
1.2.5 抗菌肽 |
1.3 昆虫的细胞免疫 |
1.3.1 昆虫的先天免疫细胞及其造血起源 |
1.3.2 浆细胞(Plasmatocytes) |
1.3.3 晶体细胞(Crystal Cells) |
1.3.4 叶状血细胞(lamellocyte) |
1.3.5 粒细胞(Granulocytes) |
2 昆虫免疫系统的组学研究 |
2.1 昆虫免疫系统基因组学研究 |
2.1.1 昆虫的发育基因组学研究 |
2.1.2 基因组学和先天免疫的进化 |
2.1.3 昆虫病原致病性的比较基因组学 |
2.2 昆虫免疫系统蛋白质组学研究 |
2.2.1 微生物和宿主相互作用的蛋白质组学研究 |
2.2.2 昆虫和病原真菌的蛋白质组学研究 |
2.2.3 昆虫和病原细菌的蛋白质组学研究 |
2.2.4 昆虫和病毒的蛋白质组学的研究 |
3 家蚕免疫系统的研究进展 |
3.1 家蚕抗病毒分子功能和作用机制 |
3.1.1 丝氨酸家族和proPO系统 |
3.1.2 抗菌肽在家蚕抗病毒免疫中的作用 |
3.1.3 热休克蛋白(HSPs)和自噬 |
3.2 家蚕抗细菌感染免疫应答 |
3.3 家蚕抗真菌感染免疫应答 |
4 家蚕蛋白质组学研究进展 |
5 本研究的目的及意义 |
第二章 家蚕蚕蛹双向电泳条件的优化和建立 |
1 材料与方法 |
1.1 蚕蛹样品 |
1.2 实验试剂和仪器 |
1.3 蛋白样品制备 |
1.3.1 TCA-丙酮过夜沉降法 |
1.3.2 TCA-丙酮蛋白纯化试剂盒除盐法 |
1.3.3 研磨离心分层去脂法 |
1.3.4 TCA-丙酮研磨法 |
1.4 等电聚焦 |
1.5 胶条平衡及sds凝胶电泳 |
1.6 考马斯亮蓝染色及扫描分析 |
1.6.1 胶体考马斯亮蓝染色法 |
1.6.2 传统考马斯亮蓝染色法 |
2 结果与分析 |
2.1 不同方法纯化后的蛋白图谱结果 |
2.2 不同聚焦时间后的蛋白图谱结果 |
2.3 不同考马斯亮蓝染色法后的蛋白图谱结果 |
2.4 胶条pH值以及平衡时间的蛋白图谱结果 |
3 讨论 |
4 小结 |
第三章 家蚕杆状病毒对家蚕四种过敏原蛋白表达的影响 |
1 材料与方法 |
1.1 实验试剂和仪器 |
1.2 蚕蛹和病毒载体准备 |
1.3 蛋白质制备 |
1.4 双向凝胶电泳 |
1.5 质谱鉴定 |
1.6 RNA提取和cDNA合成 |
1.7 荧光定量PCR |
1.8 重组蛋白表达和多克隆抗体制备 |
1.9 蛋白质免疫印迹 |
2 结果与分析 |
2.1 2-DE双向电泳蛋白质组学分析 |
2.2 蛋白质鉴定 |
2.3 荧光定量PCR结果分析 |
2.4 重组蛋白表达和蛋白质印迹分析 |
3 讨论 |
4 小结 |
第四章 家蚕杆状病毒对家蚕丝氨酸家族和抗菌肽家族表达的影响 |
1 材料和方法 |
1.1 样品制备 |
1.2 实验试剂和仪器 |
1.3 蛋白提取 |
1.4 溶液内消化 |
1.5 Off-line high pH反相分馏 |
1.6 质谱鉴定 |
1.7 数据分析 |
1.8 荧光定量PCR |
1.9 Bmserpin-5的RNA提取和克隆 |
1.10 原核表达和蛋白质纯化 |
1.11 抗体制备 |
1.12 蛋白质免疫印迹 |
2 结果与分析 |
2.1 蛋白质分析 |
2.2 抗菌肽和serpins q-PCR分析 |
2.3 蛋白质表达和蛋白质印迹分析 |
3 讨论 |
4 小结 |
第五章 家蚕杆状病毒对家蚕免疫相关蛋白表达影响 |
1 材料与方法 |
1.1 实验试剂和仪器 |
1.2 样品制备 |
1.3 蛋白质提取 |
1.4 iTRAQ标记和SCX分馏 |
1.5 质谱鉴定 |
1.6 数据分析 |
1.7 蛋白质免疫印迹 |
2 结果与分析 |
2.1 蛋白质分析 |
2.2 鉴定差异表达的蛋白质 |
2.3 蛋白质组学数据的验证 |
3 讨论 |
4 小结 |
全文总结 |
参考文献 |
作者简介 |
致谢 |
导师简介 |
(9)CRISPR/Cas系统在抗病毒研究中的应用(论文提纲范文)
1 CRISPR/Cas系统 |
2 CRISPR/Cas系统在抗动物病毒研究中的应用 |
2.1 在抗DNA病毒研究中的应用 |
2.1.1 靶向破坏病毒基因组 |
2.1.2 靶向破坏宿主因子 |
2.2 在对抗RNA病毒中的作用 |
2.2.1 HIV病毒 |
2.2.2 HCV病毒 |
3 CRISPR/Cas系统在抗植物病毒研究中的应用 |
4 CRISPR/Cas系统在病毒基因检测中的应用 |
5 问题与展望 |
(10)流感病毒干扰素敏感突变的系统性筛选及溶瘤病毒的应用探索(论文提纲范文)
致谢 |
中文摘要 |
Abstract |
中英文缩略词 |
引言 |
第一部分 全流感基因组突变文库的建立与抗干扰素位点的筛选 |
1.1 材料和方法 |
1.1.1 病毒和细胞系 |
1.1.2 材料和试剂 |
1.1.3 培养基及试剂的配制 |
1.1.4 实验方法 |
1.2 结果 |
1.2.1 构建覆盖流感全基因组的单核苷酸突变体文库 |
1.2.2 干扰素敏感位点的系统性筛选 |
1.2.3 干扰素敏感位点的系统性验证 |
1.3 讨论 |
第二部分 高干扰素敏感的多点突变病毒株(HIS)的构建及体内体外的功能验证 |
2.1 材料和方法 |
2.1.1 细胞系 |
2.1.2 材料和试剂 |
2.1.3 培养基及试剂的配制 |
2.1.4 实验动物 |
2.1.5 实验方法 |
2.2 结果 |
2.2.1 HIS突变株可诱导上调干扰素通路 |
2.2.2 HIS突变株在小鼠体内的表型 |
2.2.3 HIS突变株可诱导强烈的抗病毒T细胞反应 |
2.3 讨论 |
第三部分 HIS可有效抑制体内黑色素瘤的增殖 |
3.1 材料和方法 |
3.1.1 细胞系 |
3.1.2 材料和试剂 |
3.1.3 培养基及试剂的配制 |
3.1.4 实验动物 |
3.1.5 实验方法 |
3.2 结果 |
3.2.1 HIS可在黑色素细胞内复制并诱导细胞死亡 |
3.2.2 HIS可在黑色素细胞内上调干扰素系统 |
3.2.3 HIS抑制小鼠内黑素瘤成瘤的增殖 |
3.3 讨论 |
全文总结 |
参考文献 |
综述 |
参考文献 |
作者简历及在学期间所取得的科研成果 |
四、病毒基因组学在抗病毒研究中的作用(论文参考文献)
- [1]基于多组学的人55型腺病毒与宿主细胞互作研究[D]. 王凯英. 军事科学院, 2021(02)
- [2]基于宏基因组学及代谢组学探究慢性HBV感染免疫耐受期特殊肠道菌群在NK细胞功能耗竭中的作用及机制[D]. 李亚楠. 福建医科大学, 2021(02)
- [3]PMMoV侵染对辣椒小RNA表达的影响以及诱导细胞自噬机制的研究[D]. 焦裕冰. 沈阳农业大学, 2020(08)
- [4]番木瓜畸形花叶病毒在寄主基因功能鉴定及交叉保护中的应用[D]. 赵光远. 海南大学, 2020(02)
- [5]鸡MDA5互作蛋白的筛选和过表达鸡MDA5的DF1细胞转录组测序分析[D]. 余世曼. 华中农业大学, 2020(02)
- [6]植物免疫研究与抗病虫绿色防控:进展、机遇与挑战[J]. 张杰,董莎萌,王伟,赵建华,陈学伟,郭惠珊,何光存,何祖华,康振生,李毅,彭友良,王国梁,周雪平,王源超,周俭民. 中国科学:生命科学, 2019(11)
- [7]和厚朴酚抗疱疹病毒的作用机制研究与STAT3在MHV68感染中的作用分析[D]. 李龙. 中国科学院大学(中国科学院上海巴斯德研究所), 2019(07)
- [8]感染BmNPV家蚕免疫系统相关基因的差异性表达和功能分析[D]. 董伟韬. 甘肃农业大学, 2019
- [9]CRISPR/Cas系统在抗病毒研究中的应用[J]. 于楠楠,闫洪波,张香美. 中国生物化学与分子生物学报, 2019(04)
- [10]流感病毒干扰素敏感突变的系统性筛选及溶瘤病毒的应用探索[D]. 杜雨棽. 浙江大学, 2019(03)