呼吸道合胞病毒的基因分型始于1998年的一篇文章【1】。在此文章发表之前人们关于呼吸道合胞病毒种内的分类主要根据对抗体的不同反应分为A和B两大族。同时随着测序技术的进步,90年代前期已有许多关于呼吸道合胞各个基因的序列及毒株间差异的报道,基本上从各个基因上都能将呼吸道合胞病毒分为A和B两个大族。在此基础上该文章的作者选取G基因末端的第二个高变异区域作为PCR和测序的目标区域,对1990到1995五年间纽约罗彻斯特大学医疗中心分离出的呼吸道合胞病毒毒株进行测序,从204条测序结果中得到67条独特序列,并依据最大似然法构建了进化树。在此基础上,作者将进化树上出现的各个单支系分别作为一个基因型,同时将各个基因型内部相似性大于0.96的一组序列定位一个亚型。然后,作者通过分析在其制定的基因型标准下HRSV流行毒株在五年间的交替的意义将HRSV的交替流行与抗原对G蛋白的反应性及HRSV致病能力联系起来。同时对全球HRSV的流行模式提出了看法,认为HRSV的传播是全球的,但不同区域的HRSV的免疫原性不同是当地人的免疫系统选择的结果。 在此文章发表之前和之后均有HRSV基因序列差异相关的文章发表,但此文章首次将HRSV A族和B族内部的序列再细分为不同的基因型。在2000年又有一篇文章【2】扩大了这个分类系统。在此研究中,研究人员选取了北美5座城市从1994年11月到1995年4月间的幼儿呼吸道样本作为毒株来源,培养了220株毒株并测定G蛋白C末端的270bp核苷酸的序列,得到78条独特序列。作者将同时期及之前文章中报道的序列与自己的合并做系统发育分析,将98年所建立的分型系统中的GA3分为GA3,GA6,GA7 三个基因型(根据树的拓扑结构发现GA3可由三个单系群组成)。然后根据新分的基因型分析5个地区HRSV 的流行特点,发现5个地区均出现很多重复序列,可能是由于序列太短的原因。这篇文章的着眼点依然是通过基因型分析HRSV 在不同地区流行的规律,从而找出G 基因在不同基因型间的流转与病人疾病的关系,本文和前文都提出病毒基因型的改变会使毒株避开以前感染的毒株所引发的免疫反应。本文中作者尝试了不同的进化树构建方法(Mp,distance,ML)最终在文章中展示了MP树的结果(经过 Kishino-Hasegawa 检测的最优结果)。 在1998年另外有一篇关于HRSV流行情况的文章【3】。该文收集了来自Alabama医院的的呼吸道样品培养物中HRSV阳性的部分,用RT-PCR加电泳的方法鉴别毒株的族别(A或B),然后对RT-PCR产物进行限制酶切分析,同时对部分阳性毒株用另一对引物测了G蛋白C末端的核苷酸序列,将测序结果与以前上传到Genbank上的HRSV G蛋白序列一起进行了进化分析。本文并没有对进化结果提出深入分析或建立标准。 2001年一篇短通信报道了从南非发现的HRSV毒株G蛋白C末端序列不能归入前两篇文章所提出的基因型系统中【4】。本文中作者收集了南非索韦托一家医院从1997年到2000年间搜集的HRSV NPA样本并选取了225个HRSV阳性样本进行了RT-PCR及测序。然后将测得的序列与Genbak中的序列一块儿作(MP,distance,ML,Me)树,然后依据 Kishino–Hasegawa test选择最优的树,结果为MP树。通过对树拓扑结构的分析,作者依据bootstrap值大于70的单系群发现了与已知亚型不同的新亚型。在对多重比对结果进行进化距离分析后,作者又加入一条标准为,进化距离大于0.07.根据这个标准作者鉴定了四个新基因型,并认为需要一个标准来对HRSV进行分型。本文主要在于对HRSV的分型标准的讨论及新基因型的介绍,没有深入讨论HRSV的流行趋势及毒株交替。 2005年在发表的一篇短通信报道了在乌拉圭发现的HRSV新基因型【5】。本文作者依据前述文章提出的系统对乌拉圭发现的HRSV的G蛋白C末端进行了测序。然后与前述序列一起进行多重比对并做MP进化树。发现部分序列无法与归入已报道的基因型,其后作者根据两个标准(1,序列聚类在一起并且 bootstrap 值大于70%。 2, 同一群内序列间差异小于0.07)将在乌拉圭的序列划出了两个新基因型URU1和URU2.同时作者报道了在其序列中发现了6bp重复,与NA型中的60bp重复进行了类比。 2005年日本学者发表了一文章报道了日本两个城市Sapporo和Tokyo 从1980到2002年的HRSV流行情况【6】。本文作者对1980到2002年间从儿童呼吸道样本中分离得到的在Hep-2细胞中传代的HRSV毒株进行了分析。首先用ELISA或RT-PCR将各毒株分为A 和B 两组。然后对测取了A族HRSV C末端的194碱基以及B族HRSV C末端的252碱基的序列。然后将获得的序列与Genbank上已有的来自前述研究的参考序列一起做NJ进化树,同时对进化分析结果进行了分析,可能由于分析的序列长度太短,所得的进化树的bootstrap 支持度不高。同时作者依据他提出的基因型标准(1,群内含有来自不同城市的几条序列。 2,群内不含前面研究中已确定基因型的序列)分出了两个新基因型。同时作者发现有许多从测出的序列并不能归入任何已知的基因型,也不能划为新型。在对测得序列的蛋白进行分析时,作者也发现了位于B族G 基因中的60bp重复序列。作者还对HRSV病毒株的时间分布和地理分布的情形进行了论述,认为日本的HRSV流行既有日本本身的时间及地理特点,也收到全球HRSV进化的影响。 2006年阿根廷的一个人类疾病监测项目在03研究的基础上发表了一篇主要关于HRSV进化趋势的文章【7】。从99年开始,阿根廷的这个监测项目陆续发现了以写HRSV安然样品在RT-PCR监测中会出现电泳迁移率变慢的G蛋白条带。对这些条带进行测序后发现,迁移率慢的HRSV G蛋白扩增片段含有一段60bp的重复序列,对含有重复序列的样本进行G基因全长测序后,发现他们都具有非常相似的序列,相似度在97%以上,与以前发表的HRSV分型参考序列一块儿分析时发现他们测得的序列和全球各处报道的拥有相似60bp重复的序列均聚集在一个新的基因型中,因此该文章推测所有的重复序列有共同的祖先,然后通过对两个重复片段间差异的分析发现,越早发现的序列二者之间差异越小。作者对布宜诺斯艾利斯发现的含重复序列的全长进行分析后发现,这些序列可以形成不同的依时间变化的亚型。作者又对不同G基因全长不同区域的变异性进行了分析,发现前一个重复区段的变异最大。依据差异分析及含重复序列在全球的分布作者认为新发现型内的各亚型是病毒随时间进化的结果。作者认为这一60bp重复为我们提供了一个了解HRSV病毒进化过程的天然标签,该区域的变化能反应HRSV病毒的进化历程。 2010年日本有人发表了一篇关于HRSV流行趋势及病毒基因分型的短通讯【8】。从上述的60bp重复株组成的BA亚型中又分出了四个新的基因型即BA7-10。在该文章中作者对2002年到2010年间日本 Niigata地区的呼吸道样本进行了检测,对HRSV阳性样本进行了HRSV G基因C末端序列的测定。通过测得的含60bp重复序列与已有序列的比较发现新出现的序列与原来的BA型序列不能聚类在一起,而且测得的序列按年份聚类。由于bootstrap值不高且序列间相似度很大,我不太支持他们的分类观点。 除了以上的研究之外,还有一些关于HRSV分型的研究提出了新的HRSV基因型。但是由于没有一定的标准,新基因型的确立十分随意。 2013.11.14 完稿。 【1】Peret TCT, Hall CB, Schnabel KC, Golub JA, Anderson LJ. Circulation :patterns of genetically distinct group A and B strains of human respiratory syncytial virus in a community. J Gen Virol1998;79:2221–9 【2】 Peret TC, Hall CB, Hammond GW,Piedra PA, Storch GA, Sullender WM, Tsou C, Anderson LJ: Circulation patternsof group A and B human respiratory syncytial virus genotypes in 5 communitiesin North America. J Infect Dis 2000, 181:1891-1896 【3】 Coggins WB, Lefkowitz EJ, SullenderWM: Genetic variability among group A and group B respiratory syncytial virusesin a children's hospital. J Clin Microbiol 1998, 36:3552-3557 【4】 Venter M, Madhi SA, Tiemessen CT,Schoub BD: Genetic diversity and molecular epidemiology of respiratorysyncytial virus over four consecutive seasons in South Africa: identificationof new subgroup A and B genotypes. J Gen Virol 2001, 82:2117-2124 【5】 Blanc A, Delfraro A, Frabasile S,Arbiza J: Genotypes of respiratory syncytial virus group B identified inUruguay. Arch Virol 2005, 150:603-609 【6】 Kuroiwa Y, Nagai K, Okita L, Yui I,Kase T, Nakayama T, Tsutsumi H: A phylogenetic study of human respiratorysyncytial viruses group A and B strains isolated in two cities in Japan from1980-2002. J Med Virol 2005, 76:241-247 【7】 Trento, A., et al., Naturalhistory of human respiratory syncytial virus inferred from phylogeneticanalysis of the attachment (G) glycoprotein with a 60-nucleotide duplication.J Virol, 2006. 80(2): p. 975-84. 【8】Dapat, I.C., et al., Newgenotypes within respiratory syncytial virus group B genotype BA in Niigata,Japan. J Clin Microbiol, 2010. 48(9):p. 3423-7
狂犬病毒属的所有成员都能引发狂犬病;只要临床症状出现,患者随后会无一例外地死亡。在不同的动物物种中,近期对全球一些狂犬病毒新基因型病毒的检测,证明了狂犬病毒属有着比先前猜测的更高程度的遗传和抗原变异性。根据抗原和遗传资料,狂犬病毒属内不同基因型病毒的差异导致了狂犬病毒属分离株分化为两个甚至可能三个 遗传谱系 (phylogroup) 。最关键的问题是,从人类和动物卫生的角度来说,目前的狂犬病疫苗能预防被归类于遗传谱系 I 的狂犬病毒属病毒,而不能预防遗传谱系 II 的其他基因型的狂犬病毒或其它差异更大的病毒。作者回顾了目前关于狂犬病毒属不同基因型病毒糖蛋白多样性和抗原性的知识。作者归纳了狂犬病疫苗提供的交叉保护的程度,狂犬病毒属不同基因型病毒的遗传和抗原差异性,以及新型狂犬病毒属病毒疫苗开发的可能的机制,这些疫苗将应用于已知有狂犬病毒属不同基因型病毒流行的地区,也会用于那些存在着暴露于此类病原体的有职业风险的人群。 结论:狂犬病毒属内的新型病毒,特别是那些和遗传谱系 I 有显著差异的不同基因型病毒的不断发现,对公共卫生尤其是在那些具有职业感染风险的人群是一种威胁。显然,目前已批准用于人类和动物的狂犬病毒疫苗,不能预防经鉴定被划分在遗传谱系 II 或 III 内的病毒,因此研发新型疫苗是有必要的。 但与此同时,对狂犬病毒属内的新基因型病毒当前对人类的危害程度和将来的威胁,尚无定量的评估。 开发用于该领域的新型鉴别诊断方法,可能增进我们对这些病毒的危害程度和它们引发的人类死亡确切病例数的了解,这些危害主要发生在已知这些新型病毒在栖息于森林的动物种群内流行的地区。 除了用于应对来自野生动物的威胁,能刺激广谱的针对狂犬病毒属多种病毒的中和免疫应答的新型疫苗,对具有职业感染风险的人来说是非常重要的。在科学界,在实验室里确实曾发生暴露于其它尚无可用疫苗的病毒病原体而引发的病例,这再一次凸显开发狂犬病预防性疫苗的极端重要性。
Genotype–phenotype mapping in a post-GWAS world 呵呵,这篇文章出现了一个新词(对我来说比较新):post-GWAS.的确应该考虑后关联作图时代的问题了.GWAS的问题是什么呢?Genome-wide association studies (GWAS) statistically connect genotypes to phenotypes, without any recourse to known molecular interactions.仅仅从统计的角度建立基因型和表型间的联系,而不考虑真实的分子或基因间的互做.分子生物学的方法才会考虑.文中表述为:whereas a molecular biology approach directly ties gene function to phenotype through gene regulatory networks (GRNs). 所以,得把这两个东西放在一个统一的框架下一并考虑.这个框架叫:structural equation modeling (SEM).效果怎样还得继续观察.这也不是一般的研究单位或团队能玩的起的. 在我看来还有另一种玩法.不玩全基因组的,抓重点逐个攻破.对植物而言,除了GWAS还有经典的连锁作图方法可以利用. 1-s2.0-S0168952512000923-main.pdf
已有大量研究表明自闭症可能与肠道菌群紊乱有关。也有报道给自闭症儿童服用某些益生菌能够减去自闭症症状甚至治愈。自闭症儿童常出现胃肠道失调,可能肠道微生物组成也相应发生变化。这些报道提示我们自闭症与肠道健康状况密切相关。 最近的一项来自美国哥伦比亚大学的研究表明,超过一半的伴有胃肠功能肠癌的自闭症儿童肠道中发现了一种肠道微生物-萨特菌( Sutterella )。他们通过回肠和盲肠活体组织取样检测共生微生物多样性,对伴有胃肠功能肠癌的自闭症儿童和仅患有胃肠功能障碍的正常儿童对比发现,发现在一些自闭症儿童肠道中检测到了产碱菌科 Alcaligenaceae 的某些成员,而对照组中没有发现。而这些产碱菌属水平的升高是由于萨特菌( Sutterella )的水平较高。通过对 Sutterella 的16S rRNA 基因序列分析发现,在23个伴有胃肠功能肠癌的自闭症儿童中的12个个体中都发现了萨特菌( Sutterella ),而在9个对照组完全没有发现萨特菌( Sutterella )的存在。进一步的系统发育分析表明,在检测的12个个体中的11个阳性个体中,其肠道萨特菌( Sutterella )中有两类菌占绝大多数,他们分别是华德萨特菌 Sutterella wadsworthensis 和 Sutterella stercoricanis 。 此外,他们首次报道了一种萨特菌特异PCR( Sutterella -specific PCR),用于从生物或环境样品中对萨特菌( Sutterella )进行检测、定量以及基因型分析。 自闭症影响着世界上大约1%的人群,对肠道微生物的研究,尤其是共生微生物的研究将有助于我们了解肠道微生物与自闭症的关系。 附原文摘要: Application of Novel PCR-Based Methods for Detection, Quantitation,and Phylogenetic Characterization of Sutterella Species in Intestinal Biopsy Samples from Children with Autism and Gastrointestinal Disturbances Brent L. Williams, Mady Hornig, Tanmay Parekh, and W. Ian Lipkin Center for Infection and Immunity, Mailman School of Public Health, Columbia University, New York, New York, USA ABSTRACT Gastrointestinal disturbances are commonly reported in children with autism and may be associated with compositional changes in intestinal bacteria. In a previous report, we surveyed intestinal microbiota in ileal and cecal biopsy samples from children with autism and gastrointestinal dysfunction (AUT-GI) and children with only gastrointestinal dysfunction (Control-GI). Our results demonstrated the presence of members of the family Alcaligenaceae in some AUT-GI children, while no Control-GI children had Alcaligenaceae sequences. Here we demonstrate that increased levels of Alcaligenaceae in intestinal biopsy samples from AUT-GI children result from the presence of high levels of members of the genus Sutterella.We also report the first Sutterella-specific PCR assays for detecting, quantitating, and genotyping Sutterella species in biological and environmental samples. Sutterella 16S rRNA gene sequences were found in 12 of 23 AUT-GI children but in none of 9 Control-GI children. Phylogenetic analysis revealed a predominance of either Sutterella wadsworthensis or Sutterella stercoricanis in 11 of the individual Sutterella-positive AUT-GI patients; in one AUT-GI patient, Sutterella sequences were obtained that could not be given a species-level classification based on the 16S rRNA gene sequences of known Sutterella isolates. Western immunoblots revealed plasma IgG or IgM antibody reactivity to Sutterella wadsworthensis antigens in 11 AUT-GI patients, 8 of whom were also PCR positive, indicating the presence of an immune response to Sutterella in some children. IMPORTANCE Autism spectrum disorders affect ~1% of the population. Many children with autism have gastrointestinal (GI) disturbances that can complicate clinical management and contribute to behavioral problems. Understanding the molecular and microbial underpinnings of these GI issues is of paramount importance for elucidating pathogenesis, rendering diagnosis, and administering informed treatment. Here we describe an association between high levels of intestinal, mucoepithelial-associated Sutterella species and GI disturbances in children with autism. These findings elevate this little-recognized bacterium to the forefront by demonstrating that Sutterella is a major component of the microbiota in over half of children with autism and gastrointestinal dysfunction (AUT-GI) and is absent in children with only gastrointestinal dysfunction (Control-GI) evaluated in this study. Furthermore, these findings bring into question the role Sutterella plays in the human microbiota in health and disease. With the Sutterella-specific molecular assays described here, some of these questions can begin to be addressed. 原文链接: MBio. 2012 Jan 10;3(1). pii: e00261-11. doi: 10.1128/mBio.00261-11 http://mbio.asm.org/content/3/1/e00261-11.long 谢谢牛登科老师提供链接!