动物分子病原学复习思考题2.docVIP

举例阐述动物病原菌基因组学研究的意义。 应用现代分子生物学的理论和技术，从分子、基因、基因调控和表达水平上探讨和研究动物病原（细菌、病毒）生命活动的基本现象和本质的一门学科，进而从本质上揭示病原体的生长繁殖、遗传变异、致病性、抗原性、耐药性等发生发展规律，为动物传染病的诊断与防制提供依据，为人工设计、改造和利用病原造福畜牧业和人类。 细菌的基因组学 对细菌的全基因组进行核苷酸测定，在了解全基因的结构基础上，研究各个基 因单独或数个基因间相互作用功能的一门学科 病原细菌基因组学的意义 1重要致病与毒力基因的发现与研究 寻找灵敏及特异的病原分子标记——发现细菌的特异DNA序列，提高临床诊断的效率和准确性 2促进新药的发现和疫苗的发展 识别和筛选药物靶位——微生物基因上的药物靶位（靶基因）一般是一些毒力 相关基因、微生物生存必需基因、种特异性基因、某些酶基因和膜转运蛋白基 因等 3提高对人类相关基因功能的认识 4细菌基因组的研究为生命科学开辟了新的研究领域——生物信息学、比较基因 组学等 病毒基因组学研究的意义 1测定与鉴定未知基因序列 2确定重组DNA的方向与结构 3对突变（变异）进行定位和鉴定 4病毒的利用 5基因的功能 6分子流行病学研究 举例阐述病毒基因组学研究涉及的工作及其科学意义。 1病毒基因组序列测定 DNA序列分析自动系统 PCR 、RT-PCR＆ RACE 参考GenBank已知部分序列设计引物扩增重叠片段；随机引物扩增基因组特异片段，进行序列分析（BLAST）后，设计引物扩增重叠片段 应用RACE技术扩增基因组的5’末端（3’末端也可用RACE法得到真实序列 分片段扩增、克隆。测序后，进行序列的拼接基因组的5’末端序列应用RACE法得到真实序列 2.病毒基因组的分析 基因组核苷酸一级结构 基因组结构分析 ?? 分析基因的开放读框（ORF） ?? 以核苷酸顺序推测相应蛋白质的氨基酸顺序及二级结构、表位预测 ?? 分析结构蛋白基因与非结构蛋白基因 序列相似性比较 毒株间的差异与变异情况，病毒基因型的分析 遗传进化、演化规律 分子流行病学研究 以你熟悉的一种动物细菌为例，阐述开展其致病性分子机制研究的思路。以志贺菌为例叙述大概的致病性分子机制研究思路： 1首先研究志贺菌的侵入机体的机制 A 细菌黏附与定居的分子基础 细菌的黏附素：细菌特异性黏附于不同的宿主细胞，不仅对病原与宿主的早期接触，而且对整个感染过程都很重要，许多细菌多可黏附于宿主黏膜的上皮细胞，并在局部增殖，而且在感染过程中都停留在细胞表面，所以首先研究志贺菌是怎样黏附到结肠黏膜上的进行有效的增殖。现在结果可能比较清楚与该菌的Ⅲ型分泌系统有关。其上的菌毛可与宿主细胞的受体分子特异性结合，特别是与细胞表面的多糖侧链结合 侵入的受体：细胞膜上的整合素 宿主细胞膜上的整合素是细菌侵袭素等的受体，与细菌侵入细胞密切相关 整合素广泛分布于上皮细胞、内皮细胞、成纤维细胞及T细胞等细胞的一种跨膜蛋白。整合素主要识别配体分子上的精氨酸-甘氨酸-天门冬氨酸（RGD）结构 细菌侵袭素无RGD，但能与含β1链的整合素紧密结合 当细菌黏附宿主细胞后，侵袭素与细胞上的整合素结合，使细菌黏附部位的细胞膜沿细胞表面延伸隆起，细胞则陷入细胞膜的包围之中，最终细胞膜完全包裹着细菌，完成侵入过程。侵袭素与宿主细胞膜上的整合素结合后，激活细胞的酪氨酸激酶，从而引发一系列的级联反应，导致细胞支架发生重排，肌动蛋白聚合成微丝，使细胞膜席卷并包裹细菌。 补体受体CR3也是一种整合素，许多细菌侵入宿主的巨噬细胞时就是通过结合在巨噬细胞表面的CR3受体上。细菌与CR3结合后，导致吞噬细胞的吞噬作用，但不激活吞噬细胞的抗菌机制，细菌能在吞噬细胞内生存 B 细菌内化入胞的机制 志贺氏菌在其侵入的细胞表面有合适的受体，能与细菌表面的配体紧密结合 肠致病性耶氏菌有3种成分可独立介导耶氏菌内化入胞 ?? 侵袭素（Invasin） ?? Ail蛋白 可赋予细菌抗补体能力 ?? YadA蛋白 能与细胞的整合素结合 C 细菌内化后的归宿 （1）进入路径对细菌内化后命运的影响 细菌与相应的抗体结合后，通过IgG Fc受体结合至巨噬细胞表面并随机被吞噬入胞内，导致显著的呼吸爆发，细菌最终被杀灭。细菌通过整合素（包括CR3）进入巨噬细胞，则不能引致呼吸爆发，细菌则可在巨噬细胞内生存乃至增殖 （2）在胞质中增殖 志贺氏菌内化入胞后，并不停留在空泡内，而是进一步从空泡内逸出，直接在宿主细胞质中增殖 与其溶血活性密切相关 （4）细胞间的扩散 细菌在细胞间的扩散能力是其毒力机制的重要组成部分 细菌可利用细胞肌动蛋白纤维来完成细胞内的运动和细胞间的扩散 D 细菌在细胞质内扩散的机制 胞质内的细菌在肌动蛋白聚合力的推动下移向细胞的内表面，并