生物信息学技术在疟原虫基因组研究中的应用

疟疾是一种流行广泛的热带寄生虫病 ,一直得到世界范围的广泛重视。恶性疟原虫 (Plasmodium falci-parum,P. f .)基因组研究从 1983年开始 ,1996年12月建立疟原虫数据库 ,主要内容包括以下方面 :核苷和蛋白信息、核苷和蛋白数据文件、疟原虫基因图谱数据和 Mal DB疟原虫基因组数据库[1] 。随着 PE公司快速测序仪的推出 ,疟原虫基因组数据将成倍增长。目前 ,P.f.2、 3和 9号染色体序列测定已经完成 ,预计在未来的 2～ 3年内 ,将有可能完成其基因组序列分析 ,疟原虫即将步入后基因组时代。大量的基因组数据必须借助生物信息学技术进行自动…     

恶性疟原虫基因文库构建及特异DNA探针的应用研究

将恶性疟原虫Ｆｃｃ－１／ＨＮ株基因组ＤＮＡ用ＨｉｎｄⅢＤＮＡ用ＨｉｎｄⅢ消化与ｐＢＲ３２２重组后导入大肠杆菌ＨＢ１０１,转化效率为１．５×１０＾６转化子／μｇ ＤＮＡ,建成基因库。用Ｐ．ｆ基因组ＤＮＡ原位杂交,证明了该库的有效性,又筛出特异克隆。克隆之一ｐＢＦ２ ＤＮＡ用＾３２Ｐ和光敏生物素标记作探针,可分别从间日疟原虫,恶疟原虫,伯氏疟原虫,食蟹猴疟原虫和人白细胞ＤＮＡ样本中特异地检出Ｐ,ｆ     

恶性疟原虫SSUrDNA特定片段的体外扩增及鉴定

根据已知疟原虫、其它寄生人体原虫及人的小亚单位核糖体核糖核酸基因（ＳＳＵｒＤＮＡ）编码区序列，借助计算机核酸序列软件分析，设计出一对用于恶性疟原虫（Ｐ．ｆ．）ＳＳＵｒＤＮＡ特定片段扩增的引物。采用双温度点聚合酶链反应（ＰＣＲ）技术，从我国Ｐ．ｆ．ＦＣＣ／ＹＮ茅芽株红内期基因组ＤＮＡ中，扩增出约５７０个碱基对（ｂｐ）的ＤＮＡ片段，与预期长度相符；而间日疟原虫（Ｐ．ｖ．）、利什曼原虫（Ｌ．ｄ．）、弓形虫（Ｔ．ｇ．）及人白细胞ＤＮＡ样本均无此扩增带出现。扩增片段经限制性内切酶消化和Ｎｏｒｔｈｅｒｎ印迹杂交分析，证实为Ｐ．ｆ．ＳＳＵｒＤＮＡ目的片段。     

恶性疟原虫FCC1/HN株RESA基因克隆及序列分析

[目的 ]测定恶性疟原虫海南株 (FCC1/HN)环状体感染红细胞表面抗原 (RESA)基因 3′端部分基因序列 ,比较FCC1/HN与国外分离株RESA序列的差异。 [方法 ]应用PCR技术扩增RESA基因 3′端部分序列 ,将其克隆入pMD18 T载体。阳性重组克隆经酶切及PCR鉴定后 ,用双脱氧链末端终止法进行基因序列测定 ,并用分子生物学软件进行基因结构和同源性分析。 [结果 ]用PCR成功扩增出约 846bp的RESA基因特定片段 ,阳性克隆经酶切及PCR扩增确定。基因序列分析表明 ,我国恶性疟原虫FCC1/HN株与国外FC2 7,PaloAlto ,NF7株RESA基因序列有不同程度的差异。 [结论 ]确定了恶性疟原虫FCC1/HN株RESA基因 3′端序列。同源性分析表明 ,FCC1/HN株RESA序列与其他分离株存在一定差异     

恶性疟原虫己糖转运体编码基因的体外扩增、克隆及表达

[目的 ]体外扩增、克隆和表达恶性疟原虫海南分离株的己糖转运体 (PfHT1)基因 ,为研究其保护性免疫创造条件。 [方法 ]恶性疟原虫FCC1/HN株的体外培养 ;碱裂解法提取基因组DNA ;PfHT1基因的PCR扩增、克隆 ;脂质体介导法转染HEPG2细胞株及真核表达。 [结果 ]从恶性疟原虫海南分离株基因组DNA中扩增出特异性的编码PfHT1的基因序列 ,片段大小为 15 16bp ;成功构建 pN3 HT1真核表达重组质粒并在肝癌细胞HEPG2中稳定表达。 [结论 ]体外成功扩增、克隆恶性疟原虫PfHT1编码序列 ;重组质粒转染成功并获稳定表达融合蛋白的 pN3 HT1/HEPG2细胞株     

基因敲除技术与疟原虫基因功能研究

基因敲除(gene knockout)技术是近年发展起来的分子生物学技术。其原理是利用活细胞基因组DNA可与外源性DNA同源序列发生同源重组的性质,对预先选择的目的基因进行定点修饰以达到改变基因组某一特定基因的目的。由于恶性疟原虫和伯氏疟原虫在红细胞内培养技术和稳定转染技术的发展,使基因敲除技术在上述两种疟原虫的基因功能、蛋白质功能研究中的作用日益受到重视。本文仅就该技术在疟原虫研究中的应用、进展及存在的问题做一综述。     

恶性疟原虫FCC1／HN株exp—1基因的克隆及序列分析

分泌蛋白1(exported protem l,exp-1)又称环子孢子相关抗原[1].QF116抗原[2]或抗原5.1[3],是23 kDa的恶性疟原虫红内期抗原.在肝期的晚期也有表达[4].exp-1由疟原虫表面分泌.定位到纳虫空泡和感染的红细胞内的膜结构上[5]本文克隆、测定、分析了恶性疟原虫海南株(FCCl/HN)exp-l基因序列,并对FCCl/HN与国外的3D7[5]、Kl6、FC27[1]、FCR3(GenBank Accession No.AF061080)株exp-l基因编码的氨基酸残基序列进行同源性比较.     

套式聚合酶链式反应诊断恶性疟原虫及混合感染的研究

为了建立一种特异、敏感、简便的疟疾诊断方法,设计并合成两对针对恶性疟原虫（Ｐ．ｆ．）小亚单位核糖体核糖核酸（ＳＳＵｒＲＮＡ）基因特异的引物,采用套式聚合酶链式反应（ＰＣＲ）技术,扩增恶性疟原虫ＳＳＵｒＲＮＡ基因特定片段。利用该系统诊断云南及海南疟疾患者血样,并随机选取扩增产物进行克隆测序鉴定。结果显示,恶性疟原虫模板均扩增出长度为２０５ｂｐ的特定基因片段,经Ｔ－载体克隆测序与恶性疟原虫ＳＳＵｒＲＮＡ特定基因片段序列完全符合。该系统特异性强,除恶性疟原虫外,间日疟原虫（Ｐ．ｖ．）、三日疟原虫（Ｐ．ｍ．）、卵形疟原虫（Ｐ．ｏ．）、正常人血ＤＮＡ样本及空白对照均无此扩增带出现。该系统检测原虫的敏感度为１．５个原虫／μｌ,大大高于常规镜检。６１份Ｐ．ｆ．镜检阳性标本在进行ＰＣＲ检测时亦均呈阳性,同时联合应用套式ＰＣＲ扩增间日疟原虫ＳＳＵｒＲＮＡ特定基因片段的检测系统,发现６１例恶性疟病人中２３例是Ｐ．ｆ．和Ｐ．ｖ．混合感染。该检测系统具有特异、敏感、稳定、简便的特点,对疟疾的诊断、混合感染的判定具有一定的临床应用价值     

恶性疟原虫海南株CSP3′末端基因的克隆及序列分析

目的　构建恶性疟原虫海南株 (FCC1 HN)CSP3′末端基因的原核表达载体 ,并对CSP3′末端基因进行序列测定。方法　根据恶性疟原虫CSP编码的基因序列设计引物 ,采用PCR技术扩增出CSP3′末端基因 ,将其克隆入原核表达载体pGEX 4T 1,转化大肠杆菌JM10 9;阳性重组质粒经PCR、酶切鉴定 ,用双脱氧链末端终止法进行序列测定。　结果　从恶性疟原虫基因组中扩增出CSP3′末端基因 ,其片段大小为 2 2 5bp ,构建的阳性重组质粒pGEX 4T 1 CSP3′末端经PCR和酶切鉴定与预期结果一致 ,测序结果进一步确认了插入片段的正确性。　结论　成功地构建了CSP3′末端的原核重组质粒 ,为进一步研究其功能奠定了基础。     

不同疟区恶性疟原虫地理株谷氨酸富有蛋白基因R2区序列分析及分型

[目的 ]测定云南与海南两省不同疟区恶性疟原虫分离株谷氨酸富有蛋白 (GLURP)基因的部分序列及了解其分型。[方法 ]采用套式PCR方法特异性扩增GLURP基因R2区片段 ,并将该基因片段克隆于T载体 ,用双脱氧末端终止法测定不同长度的阳性克隆核苷酸序列 ,并应用DNAStar软件对云南与海南两省分离株GLURP基因及蛋白序列进行比较和分析。[结果 ]首次发现云南与海南两省恶性疟原虫至少存有 7个大小不同的GLURP等位基因型虫株 ,其基因片段变化范围为 6 0 0～ 15 0 0bp。不同分离株的GLURP基因R2区具高度保守性 ,其由编码 19～ 2 0个氨基酸的碱基的基本重复单位构成 ,该基因具有长度的多态性 ,表现在碱基基本重复单位的数目不同。序列分析结果表明 ,我国不同分离株之间或同一地区不同株之间GLURP基因及氨基酸序列具有高度的同源性 ,无明显的地理差异。 [结论 ]不同分离株GLURP基因结构的高度保守性及碱基重复片段数目的多态性 ,对研究疫苗候选抗原和建立疟原虫基因分型方法具有一定理论价值。