军事医学科学院考博微生物02、04、05年考题

军事医学科学院（博士）微生物2002年微生物1、毒力岛：毒力岛具有以下特点：1.编码细菌毒力基因簇的一个相对分子质量较大的(20～100kb左右)染色体DNA片段；2.一些毒力岛的两侧具有重复序列和插入元件，但是也可以没有；3.毒力岛往往位于细菌染色体的tRNA基因位点内或附近，或者位于与噬菌体整合有关的位点，肠致病性大肠杆菌(EPEC)的LEE毒力岛就位于tRNAselC位点；4.毒力岛DNA片段的G+Cmol%、密码使用和宿主细菌染色体有明显差异，有的比宿主细胞的G+Cmol%明显高，有的明显低；5.毒力岛编码的基因产物许多是分泌性蛋白和细胞表面蛋白，如溶血素、菌毛和血红素结合因子，一些毒力岛编码细菌的分泌系统（如Ⅲ型分泌系统）、信息传导系统和调节系统；6.一种病原菌可以有一个或几个毒力岛；7.一部分学者认为，细菌的毒力岛应该包括位于噬菌体和质粒上的、与细菌的毒力有关的、其G+C百分比和密码使用与宿主细胞明显不同的DNA片段；8.毒力岛可能与新发现的病原性细菌有关。2、定点诱变技术：是在体外特异性地取代、插入或缺失DNA序列中任何一个特定碱基的技术，包括盒式取代诱变、寡核苷酸引物诱变及PCR定点诱变等。3、DNA微点阵芯片：寡核苷酸芯片的主要原理与cDNA芯片类似，主要通过碱基互补配对原则进行杂交，来检测对应片段是否存在、存在量的多少。它与cDNA芯片的本质差别在于寡聚核苷酸芯片固定的探针为特定的DNA寡聚核苷酸片段（探针），而后者为cDNA。基因表达芯片的两个重要参数是检测的灵敏度和特异性。cDNA芯片由于基因长短不同以至Tm值各异，众多的基因在同一张芯片上杂交，使得杂交条件很难同一，使得传统的cDNA芯片的分辨能力受到限制。寡聚核苷酸芯片序列选择经过优化，利用合成的一定长度（如20，30，70-mer等）的寡核苷酸单链探针代替全长cDNA点样，制成芯片。其优点：无需扩增，防止扩增失败影响实验；减少非特异杂交，能有效区分有同源序列的基因；杂交温度均一，提高杂交效率；减少二级结构。此外，寡核苷酸芯片还可以通过原位合成法制备，而cDNA芯片只能通过后者制备。上述特点使得寡核苷酸芯片的应用日益广泛。但是当寡核苷酸序列较短时，单一的序列不足以代表整个基因，需要用多段序列。高密度的寡核苷酸芯片作为一个有力的工具广泛用于分析基因组数据，与传统的凝胶分析方法比较起来，具有成本低、高通量、高度自动化的优点，这些寡核苷酸芯片，已广泛用于用遗传变异扫描、分子条编码、基因表达检测及测序。寡核苷酸芯片主要用途包括：1）临床诊断方面。用于研究人类多基因相关性疾病（如癌症、心血管疾病等），发现相关的基因及其相互作用机理，寻找早期发现，早期诊断的方法；同时还可制成外源性病原体相关基因芯片，如病毒性肝炎芯片等；2）基因功能研究。应用基因芯片可以开展DNA测序、基因表达检测、基因突变性、基因功能研究、寻找新基因、单核苷酸多态性（SNP）测定等研究；3）药物筛选和新药开发。采用了基因芯片技术来寻找药物靶标，查检药物的毒性或副作用，用芯片作大规模的筛选研究可以省略大量的动物试验，缩短药物筛选所用时间，在基因组药学（pharmacogenomics）领域带动新药的研究和开发；并可指导实现合理用药。4）环境监测和指导高科技农业等。监测流行病和传染病扩散；监测有害微生物的发生和传播；农、林、牧、渔等产业的品种改良和病虫防治。5）其它。如DNA身份认定等。4、细菌基因组学概念，意义。见下.5、慢性乙型肝炎致病机理？乙型肝炎病毒(HBV)属嗜肝DNA病毒科(hepadnaviridae)，基因组长约3.2kb，为部分双链环状DNA。HBV只有3200bp，是一个相当小的病毒。其基因组共有四个ORF，编码以下一些蛋白：Core蛋白和pre-core蛋白，Pol蛋白，X蛋白，以及S蛋白（L，M，S）。Core是核衣壳蛋白；Pre-core现在不知道有何功能，它对病毒的复制不是必要的，但是可能与抑制宿主的免疫反应有关；X蛋白对病毒复制是重要的，还与肝癌的发生有关；S蛋白是病毒的包膜蛋白，与病毒进入细胞有关。HBV的致病机理尚未完全明了。鉴于乙肝临床类型可表现为多种多样（如急性肝炎、慢性活动性肝炎、慢性迁延性肝炎、重症肝炎及HBsAg无症状携带者），因而认为HBV的致病作用一般病毒不同。可能不是由于病毒在夺细胞内增殖而直接损害靶细胞，而很可能系通过机体对病毒的免疫反应而引起病变和症状。1特异性抗体：受乙肝病毒感染后，机体可产生三种抗体，抗HBs、抗HBc及抗HBe。但抗HBs仅能作用于细胞外的HBV，在预防感染上较重要，而在疾病恢复时尚需细胞免疫协同作用。抗HBc的出现反映了HBV新近感染及正在体内进行增殖，因此，它可用为HBV在体内复制的一个指标。抗Hbe能使病毒活力降低，可能有保护作用，但机制不一样。2免疫复合物的损伤作用：在乙型肝炎病人血循环中常可测出HBsAg—抗HBs的免疫复合物。免疫复合物可引起Ⅲ型变态反应，其中以关节炎和肾炎最为常见。3细胞介导的免疫反应：目前认为HBV是非溶细胞性的，即不会增殖裂解被感染的细胞。因此，机体清除乙肝病毒主要依赖T细胞（Tc，T杀伤细胞）或通过抗体介导的K细胞来杀伤靶细胞，将病毒释放于体液中，以后再经抗体作用。实验研究发现，凡转为慢性肝炎者，一般T细胞数及功能较低下。因此，推测可能乙型肝炎病人T细胞功能强弱与临床过程的轻重和转归有关。Dudleuy认为，当T细胞免疫功能正常，受病毒感染的肝细胞不多时，乙肝病毒很快被细胞免疫配合体液免疫予以清除，这时，由细胞免疫所造成的急性肝细胞损伤可完全恢复。如T细胞免疫功能低下，免疫反应不足以完全破坏被病毒感染的肝细胞，或亦不能产生有效的抗HBs，或即使抗HBs却无法作用于细胞内的病毒，持续在肝细胞内的病毒可引起免疫病理反应而导致慢性持续性肝炎。如机体对病毒完全缺乏细胞免疫反应，既不能有效地清除病毒，亦不导致免疫病理反应，结果出现HBsAg无症状携带症状。如果T细胞免疫功能过强，病毒感染的细胞又过多，细胞免疫反应可迅速引起大量肝细胞坏死，临床上表现为暴发性肝炎。但上述学说尚未被完全证实，通过进一步的研究，多数人认为细胞免疫和体液免疫相互配合发挥免疫作用。因此，抗体介导的K细胞作用已日益受到重视，并认为是杀伤靶细胞的重要免疫机制。除上述T细胞作用低下外，还有人认为慢性活动性肝炎的发生与T细胞抑制性功能低下，Tc细胞或K细胞的杀伤功能过强有关，从而造成肝细胞持续损伤。4自身免疫反应：HBV感染肝细胞后，一方面可引起肝细胞表面抗原的改变，暴露出膜上的肝特异蛋白抗原，另一方面可能因HBsAg含有与宿主肝细胞蛋白相同的抗原，从而诱导机体产生对肝细胞膜抗原成份的自身免疫反应。通过研究，发现确有部分乙肝病人存在对LSP的特异抗体或细胞免疫反应。一般认为，如病人在病程中出现自身免疫反应，则可加强对肝细胞的损伤而发展成为慢性活动性肝炎。正常人由于T细胞对自身抗体系统的调控，在清除老化或破坏的肝细胞时，虽可产生自身抗体，但并不发生自身免疫性疾病。在慢性肝炎，特别是慢性活动性肝炎时，由于T细胞免疫机能缺陷，乙型肝炎抗原（包括HBsAg，HBcAg及HBeAg）与宿主肝细胞表面或内部的蛋白质相互作用，形成含自身组织蛋白的抗原，具有较强的免疫原性，可引起持续的自身免疫反应；也可能由于病毒使机体免疫系统稳定性发生紊乱，细胞免疫失去调控，体液免疫反应亢进，对宿主的自身组织产生抗体，发生自身组织免疫反应，引起肝细胞损伤。有人认为，肝炎患者病毒性损伤可释放肝特异抗原，使宿主致敏，并使肝损伤持续存在。因此，自身免疫反应在慢性活动性肝炎发病中具有一定的作用。目前已知在慢性活动性肝炎患者常出现某些自身免疫现象，如常伴有关节炎、皮疹、肾小球肾炎、慢性甲状腺炎及干燥综合症等自身免疫性疾病，患者血清中IgG、IgA及IgM明显升高，血清中可查到抗平滑肌抗体、抗核抗体、抗线粒体抗体、抗肝细胞膜特异性脂蛋白抗体及类风湿因子等自身抗体；有15～30%的患者可查到狼疮细胞。5乙型肝炎与原发性肝癌：近年来，关于乙型肝炎病毒感染与原发性肝癌的发生之间的关系，日益受到重视。国内外资料均提示肝炎患者的肝癌发病率比自然人群高。肝癌病人有HBV感染指示者也比自然人群高。Maupas等就HBV与原发性肝癌的密切关系作了以下论证：（1）乙型肝炎传染形成高度地方性的区域与原发性肝癌流行率高的地区，在地理上有相关性；（2）与HBV相关的原发性肝癌是在全世界人口中较为流行的癌症之一；（3）HBV感染可先于并经常伴随原发性肝癌的发生；（4）原发性肝癌常发生与乙型肝炎病毒有关的慢性肝炎或肝硬化的肝；（5）在原发性肝癌患者取出的组织中存在HBV的特异性DNA及抗原；（6）有些原发性肝癌细胞系已能在培养中产生HBsAg，并已证明HBV的DNA已能整合到这些细胞的基因组中。但对上述资料解释仍有不同观点：1.HBV能引起致癌或促癌作用，须配合其它如遗传、内分泌、免疫与环境因素而导致肝癌；2.肝癌是与HBV无关的因素引起，但这些癌细胞可能对HBV特别易感，以致持续携带病毒。6、细菌致病机理：侵袭力，毒素，Ⅲ型分泌系统(TypeⅢsecretionsystem)，宿主因素7、全基因组测序的原理和简要步骤？全基因组鸟枪法测序的主要步骤第一，建立高度随机、插入片段大小为2kb左右的基因组文库。克隆数要达到一定数量，即经末端测序的克隆片段的碱基总数应达到基因组5倍以上。第二，高效、大规模的末端测序。对文库中每一个克隆，进行两端测序，TIGR在完成流感嗜血杆菌的基因组时，使用了14台测序仪，用三个月时间完成了必需的28，463个测序反应，测序总长度达6倍基因组。第三，序列集合。TIGR发展了新的软件，修改了序列集合规则以最大限度地排除错误的连锁匹配。第四，填补缺口。有两种待填补的缺口，一是没有相应模板DNA的物理缺口，二是有模板DNA但未测序的序列缺口。他们建立了插入片段为15-20kb的λ文库以备缺口填补。鸟枪法测序的缺点随着所测基因组总量增大，所需测序的片段大量增加，各个片段重叠或一个连续体的概率是2n2-2n，高等真核生物（如人类）基因组中有大量重复序列，导致判断失误。8、基因组研究进展近年来，病原微生物的基因组研究取得了飞速的进展。所谓基因组研究是指对微生物的全基因进行核苷酸测序，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的功能。由于过去人们大多从表型分析入手，寻找已知功能的编码基因，实际只了解微生物中极少数的基因，如链球菌的链激酶基因、结核杆菌编码的热休克蛋白基因等。还有大量未知基因未被发现。通过基因组研究，则从根本上揭示了微生物的全部基因，不仅可发现新的基因，还可发现新的基因间相互作用、新的调控因子等。这一研究将使人类从更高层次上掌握病原微生物的致病机制及其规律，从而得以发展新的诊断、预防及治疗微生物感染的制剂、疫苗及药品。此外，新发现的微生物酶及蛋白还可能有在工农业生产上的应用价值。病毒基因组研究进展：目前对病毒的基因组研究已进入了后基因组阶段，即从全基因水平研究病毒的生物学功能，同时发现新的基因功能。对于医学病毒学当前主要方向是研究病毒基因组中与致病及诱生免疫应答相关的基因，从而揭示和解决迄今尚未解决的问题，以达到控制或消灭一些重要病毒感染的目的。目前可进行后基因组研究的领域为：1．病毒持续性感染：基因组中与持续性感染相关的基因，基因变异或调控因子研究。已报道的乙肝病毒的前核心基因出现终止密码突变，可逃逸机体对E抗原的免疫应答，有利于病毒持续感染。2．病毒与肿瘤的关系：已知EB病毒、人乳头状瘤病毒、乙肝病毒等均与肿瘤相关。对这些病毒的基因组或基因变异研究，有可能揭示部分致瘤的机理，如最近报道EB病毒LMP-1基因羧基端缺失30个碱基对，可能具有更高的致癌性。3．病毒变异株或新出现毒株的致病性改变：如近来发现肺出血性汉坦病毒，对人致病的H5禽流感病毒以及复制性特别强的乙肝毒株等，对嗜性改变的巨细胞病毒从基因水平进行了研究。4．病毒编码复制酶基因