多位点酶电泳法在细菌的群体遗传学、分类学及分子流行病学研究中的应用
《分子流行病学》PPT课件
（一）研究目的
充分考虑创新性、实用性、可行性
（二）测量指标
1.测量指标(生物标志)的选择原则： （1）具有较好的特异性和稳定性 （2）检测方法具有较高的灵敏度，特异度 （3）检测方法快速、简便，操作规范，便于与同
类研究结果比较 （4）标本采集和储存方便
2.测量指标的选择 （1）暴露指标 （2）效应指标 （3）易感性指标
（二）血清流行病学人类基因组流行病学
（human genome epidemiology, HuGE） 将流行病学与基因组学相结合，研究
人群中基因组信息与疾病和健康状态的关 系。 基于核酸生物标志的分子流行病学。
研究人二群、中疾定病义（健（康一状）态（）是相什关么生？物）标志
的分布及其影响因素、医学相关生物群体 特征及其与人类疾病（健康）的关系，制 定防制疾病、促进健康的策略与措施的科 学。
患者 亚临床者
健康者
图 疾病的“冰山现象”
传统流行病学
暴露
疾病
外暴露
内暴露
有效暴露
易感性
临床前期
（早期效应）
临床疾病
（疾病）
暴露标志
易感性标志 分子流行病学
效应标志
传统流行病学与分子流行病学的关系
第二节 研究内容
一、生物学标志
（biological markers，biomarkers）
1.定义： 生物学标志是指从暴露到疾病各个连续过程中
可测量的、能反映结构和功能改变的各种细胞 的、生物化学的、免疫的或分子的物质。
分子生物学标志（molecular biomarkers）： 能反映分子水平、基因水平的DNA损伤、变异 和表达异常的蛋白分子的生物学标志。
用于脉冲场凝胶电泳指纹图谱分析的分区条带计数法的建立_陈洪友_屠丽红_陈敏_宋元
常用 的 软 件 是 BioNumerics （ BN，比 利 时 Applied Maths 公司产品） 。受知识产权协议保护，BN 软件的 价格相对比较昂贵，对基层单位可及性差。此外，尽 管部分指纹图谱技术已实现操作程序及参照体系的 标准 化 （ http： / / www． pulsenetinternational． org / protocols） ，但不同实验室间指纹图谱的比对仍依赖于 BN 软件，在一定程度上限制了指纹图谱技术应用和结果 分享的范围。因此，我们以 PFGE 的指纹图谱分析为 例，尝试使用分区条带计数法将指纹图谱转化成字符 串，从而摆脱 BN 软件实现室内和室间指纹图谱的直曦 （ 上海市疾病预防控制中心，上海 200336）
摘要： ［目的］ 建立操作简便、软件依赖性低、结果易于交流的脉冲场凝胶电泳（ PFGE） 指纹图谱分析新方法。
［方法］ 按 PulseNet 标准操作规程，对 44 株副溶血性弧菌进行 PFGE 分型试验，分别利用分区条带计数法和 BioN-
Key words： Molecular subtyping； Fingerprint； PFGE
在细菌性疾病爆发疫情调查中，探讨菌株 A 与 菌株 B 是否具有关联性，除了传统方法外，细菌的分 子分型技术起到越来越重要的作用［1］。指纹图谱技 术，如脉冲场凝胶电泳（ PFGE） 、限制性片段长度多 态性（ ＲFLP） 、随机扩增多态性 PCＲ（ ＲAPD） 、回文序 列 PCＲ（ Ｒep － PCＲ） 等，是目前常用的细菌分子分型 技术，但其数据分析一般都需要特殊的软件，目前最
2014 年第 26 卷第 9 期 2014，Vol． 26 No． 9
上海预防医学 Shanghai Journal of Preventive Medicine
基因工程、分子生物学和分子遗传学重要名词解释
基因工程、分子生物学和分子遗传学重要名词解释基因工程、分子生物学和分子遗传学重要名词解释5’Cap 5’-末端帽：有时简称帽，是在许多真核生物mRNA5`-末端发现的一种由7-甲基-鸟嘌呤核苷-5`-ppp –末端核苷构成的特殊构成的特殊结构。
它是在转录后不久经酶催反应加入到TATA （Hogness）序列的附近，具有保护mRNA稳定性的功能。
在原核生物的mRNA分子中不存在5`-末端帽结构。
A protein A蛋白：他参与λDNA插入噬菌体头部和在粘性末端（cos）位点上裂解多联体DNA的过程。
abortive lysgeny 流产溶原性：温和噬菌体感染敏感的宿主菌后，既不整合进宿主染色体中，也不进行复制，从而使每一个带有噬菌体的宿主菌分裂产生的两个细胞中，只有一个是溶原性的。
abortive transduction 流产转导：这是得到不稳定转导子的一类转导，区别于得到稳定转导子的完全转导。
在流产转导中，转导子分裂产生两个细胞时，只有其中的一个获得供体基因，另一个细胞则仍属受体基因型。
Abundance of an mRNA mRNA丰度：是指每个细胞平均拥有的某一种特定mRNA的分子数,跟据丰度的差异可将分为两种不同的等级：其一是富裕型的，每个细胞拥有的平均考贝数为1000——10000，属于此型的mRNA约有100种；其二是稀少型的，每个细胞拥有平均考贝数仅有1——10个上下，属于这一类行的mRNA达10000多种。
Abzymes 抗体酶: 应用单克隆抗体技术生产的兼具抗体及酶催活性的工程蛋白质。
也就是说，其行为如同蛋白酶一样，能够催化化学反应的一类新型的抗体。
Acceptor splicing site 受体拼接位点: 间隔子的右端和与其相连的表达子的左端之间的接合点。
Acquired immunodeficiency syndrome, AIDS 获得性免疫缺损综合征: 由人类免疫缺损病毒（HIV）引起的一种疾病，他最早于1980年在美国洛杉叽发现。
脉冲场电泳(PFGE)数据分析
细菌分子分型技术服务(PFGE/MLVA/MLST)一、产品描述信息过去20年的实践证明，分子分型方法在细菌的分子流行病学、种群结构分析、基因多态性分析等方面显示了很好的应用能力，在疾控、医药、农业、食品、环境、出入境检验检疫等领域发挥重要作用。
其中脉冲场凝胶电泳（PFGE）、多位点序列分型（MLST）和多位点可变数目串联重复序列分型（MLVA）三种技术是目前应用最广泛的细菌分子分型方法。
PFGE以其重复性好，分辨力强而被誉为细菌分子分型技术的“金标准”。
它可以用于大分子DNA的分离，其分辨范围达到10 Mb。
PFGE选用识别低频率酶切位点的内切酶切割基因组DNA，获得的DNA大片段在外加脉冲电场的低浓度琼脂糖凝胶中分离，产生数量有限的DNA条带，在凝胶上按染色体片段长度的不同而呈现出电泳带型，从而实现对菌株分型以检测菌株的基因多态性。
MLST是基于细菌核苷酸序列比对的一种分子分型方法，其原理是通过比较细菌个体7个或者更多管家基因的核苷酸序列的多态性，确定其基因多态性，同时通过划分序列群和构建最小生成树来揭示细菌群体遗传结构。
MLVA是基于细菌基因组中多个位点的数目可变化的串联重复序列核心序列的拷贝数的差异来对不同细菌个体进行分型的一种技术。
MLVA具有快速高通量易于操作等优点，不仅能确定基因多态性，而且能揭示细菌群体遗传结构特征。
使用PFGE、MLST、MLVA中的一种或者综合使用多种分型方法，可以揭示细菌的基因多态性和群体遗传结构，结合细菌的三间分布信息以及其他生物学信息（如耐药特征、特殊表型、毒力基因检测）等可以进行细菌的流行特征、传播机制、变异特征分析，以及特殊意义克隆群的甄别等研究，另外还可以为后续的研究，如全基因组测序、致病机制研究等项目筛选具有基因组代表性的测试菌株。
二、产品详细信息1、技术路线2、技术优势1.技术成熟，本团队具有丰富的实践经验，可为客户提供详细先进的实验方案；2.有多种分型方法组合供不同的实验目的选择；3.性价比高，适合开展大样本量的实验项目；4.快速高效，只需一个月时间可以完成100株细菌的基因多态性和种群结构分析。
05多位点序列分析(MLST)分析
多位点序列分析（MLST）分析多位点序列分型的原理：MLST方法一般测定6~10个管家基因内部400~600bp的核苷酸序列，每个位点的序列根据其发现的时间顺序赋予一个等位基因编号，每一株菌的等位基因编号按照指定的顺序排列就是它的等位基因谱，也就是这株菌的序列型（sequence type，ST）。
这样得到的每个ST均代表一组单独的核苷酸序列信息。
通过比较ST可以发现菌株的相关性，即密切相关菌株具有相同的ST或仅有极个别基因位点不同的ST，而不相关菌株的ST至少有3个或3个以上基因位点不同。
多位点序列分析（MLST）分析多位点序列分型（MLST）是一种分子分型技术，通过该技术，通常会对部分精心挑选的管家基因（位点）进行测序。
在典型的MLST方法中，重组的发生频率要比点突变高得多。
因此，人们不会研究菌株之间的总的序列相似性。
相反，而去筛选给定位点的每个序列与该位点的已知序列的相似性。
如果序列不同，则将其视为新的等位基因，并为其分配唯一的（任意）等位基因编号。
如果研究了七个管家基因，那么每个菌株的特征就是七个等位基因的图谱。
等位基因图谱可被认为是由7个分类字符组成的字符集。
MLST已成功用于研究种群遗传学和流行细菌和其他微生物的重建微观进化。
Bionumerics中的MLST分析Applied Maths公司通过使用最小生成树为MLST数据的分析做出了贡献（请参阅L. Vauterin和P. Vauterin.综合数据库和分析。
在E. Stackebrandt，ED，分子鉴定，系统学和原核生物的种群结构中。
Springer-Verlag Berlin Heidelberg，2006年，以及许多研究文章）。
MLST插件的使用，使BioNumerics软件被广泛用于MLST序列的存储和分析。
BioNumerics会自动分析一批序列跟踪文件，连接到在线MLST数据库，检索相应的等位基因编号，序列类型以及可用的克隆复合体信息。
多位点序列分型
脉冲场凝胶电泳（PFGE）
比较所确定的高度变异片 段 高分辨力 不适于进行全面的流行病 学调查及生物进化分析 不同实验间重复性较差 标准化技术 数据库
多位点序列分型（MLST） 比较进化较慢的位点 标准化技术 数据库 不同实验室间重复性好
不适用于同血清型菌株间 比较
数据分析得到 等位基因图谱
新的STs则找出 对应的clonal complex
群体进化研究
分子流行病学 研究
菌群结构 调查
菌群遗传 学分析
疾病的全 球性监控
鉴定暴发 性疾病的 病原体
MLST结果分析流程图
遗传学上具有相关性但并不相同的细菌的
集合,被称为是同源复合体(The clonal
complex),也叫克隆型。
大范围流行病学监测和群体研究
为了发现引物结合位点可能存在的变异， 每个位点都应该设计一对以上引物
实际运用中，对于已有的成熟MLST方案的
细菌，可直接从MLST数据库中获取方案。
/
收集 病原 微生 物标 本
基因 组 DNA 的获 取
PCR 扩增 目的 基因 片段
序列型（ Sequence-typying, STs ）等同 于MLEE得出的电泳型(Electrophoretic type, ET） 通过比较ST可以发现菌株的相关性,即密切 相关菌株具有相同的仅有极个别基因 位点不同的ST,而不相关菌株的ST至少有3 个或3个以上基因位点不同
MLST技术针对看家基因设计引物对其进行 PCR扩增和测序,得出每个菌株各个位点的 等位基因数值, 然后进行等位基因图谱(allelic profile) 或序列类型(sequence types, STs)鉴定， 再根据等位基因图谱使用配对差异矩阵 (matrix pair-wise differences)等方法 构建系统树图进行聚类分析。
山东省济南市师范大学附属中学2023届高三上学期第一次月考生物试题 Word版含答案
山东师范大学附属中学 2020 级 2022-2023 学年 10 月学情诊断考试生物学科考试题一、选择题：本题共 15 小题，每小题 2 分，共 30 分。
每小题只有一个选项符合题目要求。
1.下列化学试剂在相关操作中具有相同作用的是A.酒精在“预防新冠病毒”和“检测生物组织中的脂肪”中的作用B.盐酸在“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”和“pH 对酶活性的影响”中的作用C.CuSO4 在“检测生物组织中的还原糖”和“检测生物组织中的蛋白质”中的作用D.蒸馏水在“提取纯净的动物细胞膜”和“利用鸡血细胞粗提取 DNA”中对动物细胞处理时的作用 2.黑藻是一种分布广泛且适合室内水体绿化的水生植物。
因其易于取材、叶片薄且叶绿体较大,可用作生物学实验材料。
其细胞中含有丰富的海藻糖、蛋白质等，全草可作猪饲料或绿肥使用。
下列说法错误的是 A.用高倍光学显微镜观察不到黑藻线粒体的双层膜结构B.可将高倍光学显微镜下观察到的叶绿体运动作为细胞质流动的标志C.质壁分离的过程中，黑藻细胞绿色加深、吸水能力增大D.用斐林试剂直接检测海藻糖时未出现砖红色沉淀，说明海藻糖不是还原糖 3.霉变食物中的椰酵假单胞杆菌会分泌毒性极强的米酵菌酸，该物质即使 120℃加热 1 小时也不能破坏其毒性。
米酵菌酸抑制线粒体内膜上的腺嘌呤核苷酸转位酶(ANT)的活性，导致线粒体与细胞质基质间无法完成 ATP/ADP 交换，进而引发人体中毒。
细胞接收凋亡信号时，ANT 还参与将线粒体内膜上的细胞色素 c 转移到细胞质基质中，从而引起细朐凋亡。
下列叙述正确的是A.米酵菌酸是一种分泌蛋白B.米酵菌酸中毒后，会引起细胞供能不足C.ANT 只可将线粒体中的 ATP 转运到细胞质基质中D.细胞色素 c 可能参与有氧呼吸第二阶段的反应4.超氧化物歧化酶(SOD)由两条分别含 109 个和 119 个氨基酸的肽链组成，能清除氧自由基，其催化活性受下图模型甲、乙所示两种作用机理不同的酶抑制剂影响。
PFGE 及其在细菌流行病学研究中的应用
PFGE 及其在细菌流行病学研究中的应用PFGE（Pulse-field gel electrophoresis）是一种分子生物学技术，主要用于快速和高效地分析细菌菌株之间的差异，是细菌的指纹技术。
PFGE主要是通过对细菌DNA的切割和电泳来测定不同菌株之间的遗传变异，它可以识别出细菌所拥有的DNA序列和大小的差异。
PFGE技术的引入，让对于细菌传播以及精细疫学研究这类问题的探究得以更为有效和准确地进行，也更促进了对于致病性菌株的分析和监测。
PFGE技术的优势在于其能够区分被测细菌的各个部位或其DNA序列的细微变化，并且对于一些临床样本中含有大量细菌的复杂混合菌群的分析也能够较好地处理。
PFGE可以来自于不同地理区域和不同来源的细菌进行比较，找到疾病来源和传播路径，从而确定一些疾病的传播途径和病毒的来源，对于疫情监测和全球传染病控制也具有重要意义。
PFGE被广泛用于胆囊炎弧菌、大肠杆菌、肺炎链球菌、金黄色葡萄球菌、分枝杆菌、支原体、沙门菌和克雷伯菌等病原体的病原学研究和卫生防疫工作中。
举个例子来说，2008年中国北京地区发生了一起由大肠杆菌O157:H7引起的食物中毒事件。
通过PFGE技术的分析，发现不同地点的患者来源明显不同，而在同一家食品公司拥有的多个分店之间没有发现菌株的相同性，可以证明病原物源头是通过不同路线传播进入人体的。
又例如在美国，美国疾病预防控制中心（CDC）在分离与海洋及岸边相关的分支杆菌中发现了菌株的异质性，通过PFGE技术的研究，可以追踪到这些菌株的来源，从而增进了对于流行病的认识。
PFGE技术虽然具有许多优点，但是相较于其他技术，如全基因组测序（WGS）等，同时还存在着一些局限性，所以在实际应用中需要注意。
PFGE技术进行的基本问题就在于如何设计合适的限制酶以解剖DNA，切割后的DNA需要经电解质处理进行电泳分离，需要使用嵌入式电场或外加电场来推动DNA的运移，同时还要经过染色、照相。
猪链球菌病及其防治综述
猪链球菌病及其防治综述摘要：猪链球菌广泛存在于自然界，可引起猪链球菌病，该病以发烧、败血症、脑膜炎、肺炎、关节炎等为主要特征；猪链球菌病是一种重要传染病，共有35种血清型，其中猪链球菌2型，致病性强，传播迅速，猪病死率高。
该病同时可通过破损皮肤如伤口或擦伤传染给人，也可通过呼吸道感染人，严重感染时可引起人的死亡。
本文综述猪链球菌病原学特征及其毒力因子以分析其致病性和免疫防治的分子基础。
关键词：猪链球菌；毒力因子；免疫防治猪链球菌病(Swine streptococosis)是由链球菌属中致病性链球菌所致的一种传染病。
链球菌的抗原构造比较复杂，有核蛋白抗原(P抗原)，无群型的特异性；C抗原，具有群特异性；表面抗原，具有型特异性。
兰氏(Lance field)血清学分类法，将链球菌分成A、B、C、D等20个血清群。
根据细菌的荚膜多糖抗原(CPS)特性的不同，D群又可分为35个血清型，即l型～34型和1/2型(同时含有l型和2型抗原的菌株)目前，以2型链球菌病影响最严重，危害最大。
猪链球菌病是一种重要的人畜共患病，可以通过伤口、消化道等途径传染给人，引起人类脑膜炎、败血症等，导致严重疾患，甚至死亡。
1猪链球菌病原学特征1883年，Fehleisen分离出链状细菌，根据溶血现象把链球菌分为α、β、γ链球菌，α-溶血链球菌多为条件致病菌，β-溶血链球菌致病力强，γ-溶血链球菌一般不致病。
兰氏(Lancefield)分群法，根据抗原结构分群，共有20个群(从A-V)，数百个血清型。
感染人类主要是A群、B群和肺炎链球菌。
感染猪的链球菌主要是多种不同群的链球菌(D，L，R，S，T，U和V群等)。
根据菌体荚膜抗原特性的不同，可以分成35 个血清型(1型～34 型及1/ 2 型) 及相当数量难以定型的菌株[1]。
猪链球菌菌落小，灰白透明，稍黏，菌体直径1 μm～2 μm，多单个或双个存在，呈卵圆形，在液体培养基中才呈长链，链越长致病性越强。
mlst多位点序列分型
mlst多位点序列分型
多位点序列分型（MLST）是一种基于多位点标记的分型方法，用于分类和比较不同菌株间的遗传变异。
MLST通常用于研究
细菌和真菌的系统发育和传播路径，特别是对于一些致病菌的病原变异和流行病学研究具有重要意义。
MLST的基本原理是通过分析多个共有的核酸片段序列来确定
菌株的类型。
这些片段通常选择一些高度保守且稳定的基因，如16S rRNA或内在蛋白编码基因等。
通过对这些序列进行测序，可以得到一系列特定的碱基序列，然后将这些序列碱基的组合称为“分型”。
MLST分析的关键步骤包括：选择一组特定的核酸片段，设计
引物，扩增目标序列，进行测序，比对和分型。
通过对多个位点的分型结果进行比较，可以获得不同菌株的遗传关系，构建系统发育树或进行进化分析。
MLST的优点在于具有较高的可重复性和可比较性，对不同实
验室之间的结果具有较好的一致性。
此外，MLST还可以通过
建立公共数据库，实现菌株的全球比较和追踪。
总的来说，MLST是一种常用的菌株分型方法，适用于研究微
生物的分类、进化和流行病学。
它在疾病预防和控制中具有重要作用，可以帮助了解和应对致病菌的变异和传播机制。
细胞荧光定量脱氧核糖核酸多聚酶链式
细胞荧光定量脱氧核糖核酸多聚酶链式脱氧核糖核酸多聚酶链式反应，简称PCR，是一种用于扩增DNA片段的生物技术方法。
它是由美国生物学家基利斯和萨利斯在1983年发明的，也因此两人获得了1993年的诺贝尔化学奖。
PCR技术通过酶的作用，可以在非常短的时间内扩增出特定DNA片段，使其数量呈指数级增加。
这项技术的发明，极大地加速了分子生物学的研究速度，也被广泛应用于医学诊断、犯罪科学、考古学等领域。
PCR技术是如何实现DNA片段的扩增的呢？它主要依赖于三个温度调节步骤。
首先是变性步骤，通过高温使DNA双链变性为两个单链；接着是退火步骤，降低温度时引物（两个特定序列的DNA）结合到目标DNA上；最后是延伸步骤，通过DNA聚合酶酶作用，合成新的DNA链。
通过这三个步骤反复循环，可以将目标DNA段扩增。
而在PCR扩增的实验中，需要对反应结果进行定量检测，这就需要用到细胞荧光定量技术。
在PCR反应结束后，通常是通过在洗脱物中加入特定标记的荧光探针，通过与目标DNA结合产生荧光信号。
然后利用光学分光度计或实时荧光定量PCR仪器来测量这些荧光信号，并且以此确定DNA的含量。
通过这项技术，可以非常准确地确定PCR 扩增出的DNA量，其灵敏度和精度非常高。
细胞荧光定量技术的应用不仅局限于PCR扩增反应，它还广泛应用于细胞培养、酶活性测定、蛋白质浓度检测等领域。
目前，基于PCR 技术的荧光定量技术已经成为分子生物学和临床实验室中广泛应用的一种方法。
不仅如此，PCR技术结合细胞荧光定量技术在微生物检测、临床诊断、基因测序等领域也具有重要的应用价值。
在临床诊断中，细胞荧光定量技术的应用使得疾病的诊断更为精准。
比如，在病毒感染的检测中，可以利用PCR技术扩增病毒RNA或DNA，然后通过细胞荧光定量技术准确地测量病毒的含量，从而确定感染情况。
这为病毒性疾病的早期预警和治疗提供了重要的参考数据。
另外，在基因测序中，PCR扩增的DNA片段，通过细胞荧光定量技术，可以用来确定DNA浓度，为后续的测序工作提供了重要的数据支持。
mlst多位点序列分型
mlst多位点序列分型MLST（多位点序列分型）是一种常用的分子生物学方法，用于研究微生物的遗传多样性和进化关系。
它通过分析多个特定基因的序列变异，将微生物分为不同的序列型，从而揭示它们之间的遗传关系和种群结构。
本文将介绍MLST的原理、应用和未来发展方向。
首先，MLST的原理是基于PCR扩增和DNA测序技术。
研究者选择一组特定的基因作为标记位点，这些基因在不同微生物中具有一定程度的保守性和变异性。
通过PCR扩增这些基因片段，并进行测序，可以得到每个位点上的碱基序列。
然后，将这些碱基序列进行比对和分析，得到每个微生物样品在每个位点上的等位基因型。
接下来，通过比较不同微生物样品之间等位基因型的差异性，可以确定它们之间的遗传关系。
如果两个样品在所有位点上具有相同等位基因型，则它们属于同一序列型；如果在某些位点上存在差异，则它们属于不同序列型。
通过统计大量样品中各个序列型出现的频率，可以揭示微生物的种群结构和进化关系。
MLST在微生物学研究中有广泛的应用。
首先，它可以用于研究病原微生物的流行病学。
通过对不同地理区域和时间点的样品进行MLST分型，可以了解不同序列型的分布情况，从而揭示疾病传播途径和流行趋势。
其次，MLST还可以用于鉴定微生物的种属和亚种。
通过比对已知序列型数据库中的数据，可以将未知样品与已知物种进行比较，并确定其分类学位置。
此外，MLST还可以用于评估抗菌药物耐药性的传播和演化。
然而，目前的MLST方法还存在一些局限性。
首先，选择合适的位点和标记基因是一个挑战。
不同基因在不同微生物中具有不同程度的变异性和保守性，因此需要根据具体研究对象进行选择。
其次，MLST方法需要大量样品和复杂数据分析才能得到可靠结果。
这对于一些资源有限或样品稀缺的实验室来说可能是一个问题。
未来发展方向之一是整合更多基因信息进行分型。
随着高通量测序技术的发展，我们可以获取更多基因的序列信息。
通过整合更多基因的变异信息，可以提高分型的分辨率和准确性。
感染科中的病原菌分子流行病学研究
感染科中的病原菌分子流行病学研究【感染科中的病原菌分子流行病学研究】随着现代医学科技的发展，病原菌分子流行病学已经成为感染科研究的重要方向之一。
通过对病原菌的分子特性、感染机制以及流行规律的研究，可以更好地理解和控制感染疾病的传播和流行。
本文将探讨感染科中病原菌分子流行病学研究的重要性、方法以及未来发展趋势。
一、病原菌分子流行病学的重要性病原菌分子流行病学是通过研究病原菌的基因组、基因表达、变异、传播途径以及宿主因素等方面的信息，来揭示疾病在人群中的传播规律和影响因素。
通过对病原菌的分子流行病学研究，可以帮助我们了解以下几个方面的问题：1. 病原菌的来源与传播途径：病原菌分子流行病学可以通过分析菌株间的遗传相似性和与宿主间的关联性来确定病原菌的来源与传播途径，从而帮助我们追踪病原菌的传播链，及时采取控制措施。
2. 病原菌的演化与变异：通过分析病原菌在不同时间和地理位置的变异情况，可以推断其演化历史，为制定针对性的预防策略提供依据。
3. 感染疾病的流行规律：通过对病原菌感染和传播过程的研究，可以揭示感染疾病的流行规律，帮助我们了解疾病的发病机制、高危人群以及有效的防控措施。
二、病原菌分子流行病学的研究方法1. 基因组学研究：通过测序病原菌的基因组，可以了解其基因组组成、变异情况以及与其他菌株的关系。
基因组学研究可以通过比较分析来揭示病原菌的来源、传播途径及其与宿主的关系。
2. 基因表达研究：病原菌在感染宿主过程中的基因表达变化可以揭示其适应性进化和致病机制。
通过转录组学和蛋白质组学等方法，可以研究病原菌感染宿主后基因的调控情况，从而对疾病发生发展的分子机制有更深入的了解。
3. 流行病学调查：结合病原菌基因组学研究方法，进行流行病学调查可以追踪病原菌的传播链，并找到潜在的感染源和传播途径。
流行病学调查可以通过问卷调查、数据分析等方法，收集大量的流行病学数据，为制定疾病的防控策略提供科学依据。
三、病原菌分子流行病学的未来发展趋势1. 病原菌基因组学的应用扩大：随着高通量测序技术的发展和成本的降低，基因组学研究将成为病原菌流行病学中的重要手段。
脑膜炎球菌性脑膜炎的检查项目有哪些？
脑膜炎球菌性脑膜炎的检查项目有哪些？检查项目：细菌学检验、脑脊液一般性状检查、脑膜刺激征、聚合酶链反应技术、酶联免疫吸附试验、免疫电泳、放射免疫分析、脑脊液培养+药敏试验、耳、鼻、咽拭子细菌培养、脑脊液溶菌酶、脑脊液胶体金试验、脑脊液钾1.血象白细胞总数明显增加，一般在20×109/L左右，高者可达40×109/L。
或以上。
中性粒细胞在80%～90%。
2.脑脊液检查脑脊液检查是诊断流脑的重要依据。
但近年来认为由于腰椎穿刺后容易并发脑疝，故对流行期间诊断明确者，已趋向尽量不做腰椎穿刺。
如有明显颅内压增高，或于短期内进入昏迷的患者，尤其疑为暴发脑膜脑炎型者，更需谨慎。
对诊断尚不明确者，应于静脉推注甘露醇降低颅内压后再作腰椎穿刺，穿刺时不宜将针心全部拔出，而应缓慢放出少量脑脊液作检查之用即可。
在腰椎穿刺时如压力明显增高，则于穿刺后重复甘露醇静脉推注。
腰椎穿刺应在急诊时或入院后使用抗菌药物前施行，以免影响检查结果。
作完腰椎穿刺后，患者应平卧6～8h，不要抬头起身，以免促使脑疝发生。
当疾病初期，或为暴发休克型，脑脊液往往澄清，细胞数、蛋白质和糖量尚无变化时，压力往往增高，细胞分类时亦常可见到中性粒细胞。
在典型的脑膜炎期，则压力常明显增高，外观呈混浊米汤样甚或脓样，白细胞数常明显增高，绝大多数为中性粒细胞。
蛋白质显著增高，而含糖量常低于2mmol/L，有时可完全不能测出，已接受葡萄糖静脉输液和糖尿病患者的脑脊液糖量可能较高，但此时如同时作血糖测定，则血糖常高出脑脊液糖量1.5倍以上。
流脑经抗菌药物不规则治疗后，脑脊液改变可以不典型。
此时脑脊液的外观清亮或微浑浊，白细胞数常在1000×106/L以下，分类以中性粒细胞为主，或以单核细胞为主，此类改变与结核性脑膜炎或病毒性脑膜脑炎者颇难区别。
3.细菌学检查(1)涂片检查：包括皮肤瘀点和脑脊液涂片检查。
皮肤瘀点检查时，用针尖刺破瘀点上皮肤，尽可能不使出血，挤去少量组织液，涂于载玻片上，染色后镜检，阳性率可高达70%。
对分子毒理学领域的新探索
对分子毒理学领域的新探索分子毒理学是一门研究毒物对体内分子、细胞和生物系统的作用机制和影响的学科。
通过对分子毒理学的研究，可以更加深入地了解毒物对健康的危害，以及研发更有效的治疗和预防措施。
近年来，分子毒理学领域出现了一系列新的研究和技术，为科学家们的研究工作提供了新的视角和手段。
一、功能基因组学的应用功能基因组学是一种研究基因组在功能上的组织、调控和交互关系的学科。
此技术应用于分子毒理学领域，可以帮助科学家们更全面地了解毒物对人体的影响，探究毒物从分子水平上对细胞产生的损害与生理反应的过程。
通过对基因组和蛋白质组进行分析，研究人员能够识别出毒物对于特定细胞的代谢通路以及关键的信号转导分子。
二、单细胞分析技术的发展单细胞测序技术是一种能够对单个细胞进行分子水平上的分析的技术。
顾名思义，此方法能够捕捉到细胞水平上特有的不同个体差异，例如单细胞的表观遗传和表达模式。
这些个体差异是普通测序技术无法获得的，而这些研究成果在分子毒理学的研究中具有重要的意义。
通过单细胞分析技术，研究人员可以发现不同个体之间的分子表达变化和基因调节过程，从而更好地了解不同个体在受到毒物侵袭时的生理和病理反应差异。
三、仿生发光技术的应用仿生发光技术是一种模仿生物天然发光的原理，利用人造体外的反应体系来检测毒素对于生物体的毒害，可以应用于分子毒理学领域的毒物检测和生物检测。
这项技术应用于毒物检测中，可以使研究人员在较短时间内确定是否存在毒物污染，量化样本中的毒物浓度，并可以快速地对不同的毒素进行鉴别。
而在生物检测方面，仿生发光技术则可以为单细胞分析提供实用的工具，帮助科学家们更精确地检测、识别和测量不同类型细胞的蛋白质表达和代谢情况。
总之，分子毒理学的新探索和技术的不断发展，都极大地推动了毒理学领域和毒物的研究进展。
这些新的技术，既可以增加科学家们在分子毒理学方面的研究手段和工具，又可以在理论和实践两个层面上，为人们提供更深入更系统的认识，为更好地科学服务和社会发展作出贡献。
分子流行病学
生物有效剂量标志
指经吸收、代谢活化、转运，最终与靶组织细胞内DNA或蛋白质 相互作用的外源性物质或其反应产物的含量。 包括DNA 加合物、蛋白质加合物、DNA 蛋白交联物等。
生物学标志
DNA加合物 蛋白质加合物 （血红蛋白）
环境暴露物质
苯并（a）芘、 亚硝胺 环氧乙烯
人群
* 1-暴露，0-非暴露。OR10为基因的主效应，
基因－环境交互作用
OR01为环境的主效应，OR11为环境-基因的联 合作用，交互作用的相对比值比ORint可由公 式 ORint = OR11 /（ OR01 × OR10）计算获得。
第7版 流行病学
人民卫生出版社
生物标本的采集
生物标本 包括病原和人体的生物标本。常用的有：微生
第7版 流行病学
人民卫生出版社
研究设计和分析
主要的研究方法
病例对照研究 病例-病例研究 巢式病例对照研究
第7版 流行病学
人民卫生出版社
研究设计与实施
研究目的
调查方法与样本
结果与分析
质量控制
测量指标
测量方法
注意事项
第7版 流行病学
人民卫生出版社
资料处理与分析
第7版 流行病学
人民卫生出版社
1986年定义：分子流行病学的核心在于把先进的实
验室方法和分析流行病学结合起来，从而查明环境
和（或）宿主病因。 1993年定义：分子流行病学是在流行病学中应用生 物标志或生物学测量。 1996年定义：分子流行病学狭义上讲是测量作为暴
露和效应的生物标志——信息大分子：DNA、RNA
念：应用流行病学与基因组信息相结合的研究方法，开展以人群 为基础的研究，评价基因组信息对人群健康和疾病的流行病学意 义，是遗传流行病学与分子流行病学交叉的前沿领域。
脉冲场凝胶电泳技术_PFGE_在分子分型中的应用现状_王丽丽
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疾病监测 ２００６ 年 ５ 月 ３１ 日第 ２１ 卷第 ５ 期 Ｄｉｓｅａｓｅ Ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ， Ｍａｙ．３１，２００６， Ｖｏｌ．２１， Ｎｏ．５
·综 述·
脉冲场凝胶电泳技术（PFGE）在分子分型中的应用现状
王丽丽， 徐建国
关键词： 脉冲场凝胶电泳； 分子分源自； 应用【中 图 分 类 号 】Ｒ－ ３３１
一 ＰＦＧＥ 方法原理
ＰＦＧＥ 以 其 重 复 性 好 ， 分 辨 力 强 而 被 誉 为 细 菌 分子生物学分型技术的＂金标准＂。它可以用于大 分 子 ＤＮＡ 的 分 离 ， 其 分 辨 范 围 达 到 １０ Ｍｂ。 而 普 通 的 琼 脂 糖 凝 胶 电 泳 仅 能 分 离 小 于 ５０ ０ ｋｂ 的 ＤＮＡ 分 子 。ＰＦＧＥ 的 基 本 原 理 是 通 过 电 场 的 不 断 改 变 ， 使 包 埋 在 琼 脂 糖 凝 胶 中 的 ＤＮＡ 分 子 的 泳 动 方 向 做 相 应 改 变 ， 小 的 ＤＮＡ 分 子 比 大 的 变 化 快 ，
分子生态学1-分子标记
异PCR引物扩增和电泳检测显示出来。
SNP标记是根据基因组测序结果发展起来的，因而它的数量非常 丰富。检测SNP的最佳方法是新近发展起来的DNA芯片技术。 目前SNP作为一种的分子标记技术，已有2000多个SNP标记定位在 人类染钯体上，在稻和大豆等植 物上也发展了一些SNP标记。
SNP
Mutation
Mutations and SNPs
SNPs Mutations Observed genetic variations
Common Ancestor
• Zabeau, M., and P. Vos. 1993. Selective restriction fragment amplification: a general method for DNA fingerpringting. European Patent Application, Publ. No.: EP0534858, no. 92402629.7. • Vos, P. et al. 1995. AFLP: a new technique for DNA fingerprinting. Nucleic Acids Research, 23:4407-4414.
Single Nucleotide Polymorphism
• A Single Nucleotide Polymorphisms (SNP), pronounced “snip,” is a genetic variation when a single nucleotide (i.e., A, T, C, or G) is altered and kept through heredity. – SNP: Single DNA base variation found >1% – Mutation: Single DNA base variation found <1% 94% 6% CTTAG C TT CTTAG TTT 99.9% 0.1% CTTAG C TT CTTAG TTT
05多位点序列分析分析
05多位点序列分析分析多位点序列分析（Multilocus Sequence Typing，简称MLST）是一种用于研究微生物种群分布和进化的分子生物学技术。
MLST利用多个位点的核苷酸序列信息，通过比较和分析这些序列的不同，确定不同微生物的亲缘关系和种群结构。
本文将对MLST分析的原理、应用和发展进行详细介绍。
一、MLST原理MLST的核心原理是通过PCR扩增和测序多个核酸序列的特定位点，然后对所得的序列进行比对分析。
具体步骤如下：1.选择位点：根据研究对象的特定需求，选择多个具有高度保守性和可变性的核酸位点作为分析的目标位点。
这些位点通常为细菌基因组的内部保守基因和外部变异区域。
2.PCR扩增：使用相应的引物对目标位点进行PCR扩增，获得位点特异的片段DNA。
3.序列测定：对PCR扩增产物进行测序，或者直接利用下一代测序技术进行整个基因组的测序。
4.数据分析：将测得的序列进行比对，计算不同位点的变异情况，根据这些差异确定样本之间的亲缘关系和种群结构。
二、MLST应用1.微生物鉴定：通过对不同微生物的基因序列进行分析，可以准确鉴定微生物种类和亚种。
特别是对于细菌的鉴定，MLST已经成为一种主流的方法。
2.流行病学研究：MLST可用于研究传染病的流行病学特征，帮助确定疫情源头、追踪传播路径，并对传染病的防控措施提供科学依据。
3.进化分析：通过比较物种群体不同基因位点的变异情况，可以揭示物种的进化历史、种群结构和遗传多样性等特征。
4.药物耐药性监测：MLST可以帮助监测细菌的耐药性，促进对抗生素的合理使用和相关疾病的诊断和治疗。
三、MLST发展随着技术的不断进步，MLST也在不断发展和完善。
1.超越细菌：最初，MLST主要应用于细菌的研究，但近年来已经开始延伸至其他微生物，包括真菌、病毒和寄生虫等，为这些微生物的种群分布和进化研究提供了有效的工具。
2.全基因组测序：传统的MLST方法只能对有限的位点进行分析，信息相对较少。
长沙理工大学基因工程试题1
长沙理工大学基因工程试题1作业一:一、名词解释:1、基因:是遗传的物质基础，是DNA(脱氧核糖核酸)分子上具有遗传信息的特定核苷酸序列的总称，是具有遗传效应的DNA分子片段。
2、基因组该指单倍体细胞中包括编码序列和非编码序列在内的全部DNA分子3、操纵子:原核生物的几个功能相关的结构基因往往排列在一起，转录生成一个mRNA，然后分别翻译成几种不同的蛋白质。
这些蛋白可能是催化某一代谢过程的酶，或共同完成某种功能。
这些结构基因与其上游的启动子，操纵基因共同构成转录单位，称操纵子。
4、启动子:是RNA聚合酶结合位点周围的一组转录控制组件，包括至少一个转录起始点。
在真核基因中增强子和启动子常交错覆盖或连续。
有时，将结构密切联系而无法区分的启动子、增强子样结构统称启动子。
5、增强子:是一种能够提高转录效率的顺式调控元件，最早是在SV40病毒中发现的长约200bp的一段DNA，可使旁侧的基因转录提高100倍，其后在多种真核生物，甚至在原核生物中都发现了增强子。
增强子通常占100,200bp长度，也和启动子一样由若干组件构成，基本核心组件常为8,12bp，可以单拷贝或多拷贝串连形式存在。
6、基因表达:是指细胞在生命过程中，把储存在DNA顺序中遗传信息经过转录和翻译，转变成具有生物活性的蛋白质分子。
二、简答题1、说明限制性内切核酸酶的命名原则要点。
答:限制性内切核酸酶采用三字母的命名原则,即属名+种名+株名的各一个首字母,再加上序号. 基本原则: 3-4个字母组成,方式是:属名+种名+株名+序号; 首字母: 取属名的第一个字母,且斜体大写;第二字母: 取种名的第一个字母,斜体小写;第三字母: (1)取种名的第二个字母,斜体小写;(2)若种名有词头,且已命名过限制酶,则取词头后的第一字母代替.第四字母: 若有株名,株名则作为第四字母,是否大小写,根据原来的情况而定,但用正体. 顺序号: 若在同一菌株中分离了几种限制酶,则按先后顺序冠以I,?,?,… 等,用正体. 2、什么是限制性内切核酸酶的星号活性,受哪些因素影向, 答:?类限制酶虽然识别和切割的序列都具有特异性，但是这种特异性受特定条件的限制，即在一定环境条件下表现出来的特异性。