SARS冠狀病毒PUMC01株的分離鑒定基因組序列分析及應(yīng)用.pdf

1、重癥急性呼吸綜合征(SARS)傳染性強，病死率高，在短短數(shù)月內(nèi)波及到全球28個國家和地區(qū)，8000多人感染，病死率高達9.6％，被稱為本世紀第一場瘟疫。在醫(yī)學(xué)高度發(fā)達的今天，傳染病再一次引起人們的極大恐慌。這場災(zāi)難不但給人們的心理造成巨大傷害，也減緩了國民經(jīng)濟的發(fā)展。而造成這場災(zāi)難的元兇就是SARS冠狀病毒(SARS-CoV)。 2003年3月，不同的實驗室從嚴重急性呼吸綜合征的患者中分離出一種新的冠狀病毒(SARS-CoV)。

2、已經(jīng)證實不同地區(qū)的SARS患者中存在SARS-CoV的感染。在SARS患者的呼吸道樣本中檢測出了SARS-CoV的RNA；同時，SARS患者恢復(fù)期的血清中含有SARS-CoV的抗體。一系列的證據(jù)表明這一種新的冠狀病毒與爆發(fā)的SARS存在著病因上的聯(lián)系。2003年4月12日，加拿大和美國科學(xué)家首次公布了SARS病毒(Tor2)的基因組序列。2003年4月16日，WHO正式確認該病毒為SARS的病因并將其命名為SARS相關(guān)冠狀病毒(SARS

3、-CoV)。 由于SARS冠狀病毒是冠狀病毒的一個新變種，其病原學(xué)特征、致病機制、流行規(guī)律與以往的冠狀病毒有很大的不同。而SARS冠狀病毒全基因組測序的完成，為SARS的診斷、治療、疫苗、發(fā)病機制和其他相關(guān)研究提供了非常有用的資料。 為了解不同SARS-CoV分離株的變異水平及分布，從而為研究不同SARS-CoV分離株在臨床流行特點上的差異提供遺傳學(xué)上的基礎(chǔ)。對在北京協(xié)和醫(yī)院分離的一株SARS-CoV(PUMC01)進行

4、分離、鑒定、全基因組測序以及序列分析。結(jié)果顯示該該分離株為，SARS冠狀病毒。其基因組序列(GenbankAccessionNo.：AY350750)長度為29,738bp。與Rota等和Marra等獲得的SARS-CoV序列具有一致的序列長度和基因組的結(jié)構(gòu)。SARS-CoV有三個編碼框架，分別編碼主要的兩個復(fù)制酶基因，結(jié)構(gòu)蛋白與預(yù)測的一些非結(jié)構(gòu)性蛋白質(zhì)(ORF)。 選擇Rota等與Marra等獲得的SARS-CoV序列為參考序

5、列，與我們得到的病毒株的全基因組序列進行比較，發(fā)現(xiàn)了核苷酸的差異以及由此導(dǎo)致的蛋白質(zhì)或氨基酸的變化。這些變異主要分布在編碼復(fù)制酶的基因(Replicase1A&1B)及編碼結(jié)構(gòu)蛋白的基因上。在一共觀察到的10個變異位點中，有7個為非同義突變，其中有5個位點為非保守性的突變。 對17株SARS-CoV的全基因組序列和SARS-CoV-PUMC01分離株的全基因組序列進行系統(tǒng)發(fā)育分析，以觀察其間的進化關(guān)系。發(fā)現(xiàn)所構(gòu)建的無根系統(tǒng)發(fā)育樹

6、的結(jié)構(gòu)與Ruan等的分析基本一致。通過觀察這18株SARS-CoV間的分子關(guān)系，將其分為主要的兩類，兩類間以及同類的不同分離株之間均具有不同的分化時間。協(xié)和醫(yī)院的SARS-CoV-PUMC01分離株與其他的四株北京分離株(BJ01～04)屬于不同的類，而與其他地區(qū)的SARS-CoV具有更近的進化關(guān)系。 恒河猴模型是目前研究SARS疾病最理想的動物模型。但其費用較高。用SARS-CoVPUMC01分離株感染小鼠、大鼠、豚鼠、兔等四

7、個品種、十個品系的動物，其中Lewis大鼠出現(xiàn)了類似人類SARS的主要病理學(xué)及免疫學(xué)改變。對Lewis大鼠進行較系統(tǒng)的病原體、免疫學(xué)及病理學(xué)研究，發(fā)現(xiàn)感染后的動物可以檢測到病毒核酸的復(fù)制與外排，并檢測到特異性IgG，最高滴度達1∶320。上述結(jié)果與SARS病人及恒河猴模型很相似，但總體病理變較SARS病人輕。這可能與臨床病例往往發(fā)生繼發(fā)感染，尸檢所見到的是混合感染的結(jié)果，而動物模型上看到的是單純病毒感染造成的病理損傷有關(guān)。 用S