SARS病人肺部组织cDNA文库的分析

摘要

2002年11月,中国广东出现了一种新的传染病,严重急性呼吸道综合症(SARS),疾病迅速向全世界传播,感染的死亡率约为10％。SARS冠状病毒(SARS-Coy)被确认为是这种传染病的病原体。SARS在2003年冬天至2004年春天,出现了第二轮零星的发病个案。
　　 SARS通过多种因素造成了肺部的损伤,发病机理十分复杂。宿主对病源体SARS冠状病毒的反应的分子机制仍然很不清楚。
　　 本研究对一份SARS病人肺部尸检组织的样本构建了cDNA文库,并进行详尽的分析。文库的构建使用随机引物,测序的10870个克隆可以拼接成270个拼接序列(contig)及7710个单克隆(singleton)。文库中发现了SARS冠状病毒的RNA序列及其他肺炎相关微生物的序列。
　　 完成拼接的序列通过与人类基因组及核酸数据库的比对,确定了7872个序列来自人类肺部组织,这些序列中,仅有占总数14.10％的序列与人类蛋白质数据库中的序列具有显著相似性,36.56％的序列与人类核酸数据库序列具有显著相似性,其余大部分的序列是全新的转录本。同时发现,587个序列与非编码RNA具有显著的相似性,其中283个序列既能与编码基因比对得上,又能够与非编码转录本比对得上。这些结果与当前在哺乳动物基因组研究上的很多观点一致,如大部分的基因组是转录的,总RNA中存在着大量的不具有Poly(A)尾巴的转录本(即poly A-RNA),转录的情况比原来的认识要复杂得多等。
　　 通过相似性搜索,本研究表列整理出了文库中免疫相关的基因,这有助于了解宿主免疫系统对SARS冠状病毒感染的反应。
　　 本研究从NCBI dbEST数据库中下载了来自肿瘤、胎儿及正常成人等6个人类肺部cDNA文库,通过基因本体论(GO)的注释系统,将SARS冠状病毒感染的文库与这些文库进行基因表达谱的比较。比较发现,与其他文库相比,人类内源性逆转录病毒(HERV)、突触相关蛋白、发动机蛋白和信号传导蛋白等的表达在SARS冠状病毒感染的文库中较为活跃。
　　 分析结果提示,在SARS病人生命最后阶段的肺部组织中,SARS冠状病毒的RNA在转录本中大量存在,伴随着好几种类型的并发感染,同时,SARS冠状病毒可能依然活跃地在细胞间传播。
　　 分析结果提供了更进一步研究SARS病理学的基础,提升了当前对于宿主感染SARS冠状病毒后的反应在转录水平上的认识。另外,这些数据对于人类基因组转录本,特别是对poly A-RNA转录本是一个有用的补充。
　　 SARS冠状病毒感染的文库中的人源序列在过滤线粒体和核糖体序列后,全部提交到NCBI dbEST数据库。

目录

文摘

英文文摘

第一章 文库序列的整理及与人类基因组的比对分析

1 前言

2 数据和方法

3 结果

4 讨论

5 小结

第二章 人源序列与基因数据的比对分析

1 前言

2 数据和方法

3 结果

4 讨论

5 小结

第三章 与其他人类肺部组织表达谱的比较分析

1 前言

2 数据和方法

3 结果

4 讨论

5 小结

6 总结与展望

第四章 文献综述:Gene Ontology(GO)项目及其在转录本分析中的应用

1 项目概述

2 项目的基础数据

3 项目的应用工具

4 项目在转录本分析中的应用

5 项目的进展和扩展

6 小结

参考文献

附录

在学期间撰写的论文

致谢