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给水系统病毒群落及其潜在宿主和功能基因的分布特征
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作者 莫秋月 晏思岑 +5 位作者 陈琪 陈天一 吴宗治 刘唐 陈倩 刘树枫 《北京大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期701-712,共12页
基于宏基因组测序,对饮用水供应系统重要监测断面的病毒群落结构、潜在宿主和特定功能基因开展研究。结果表明,该类系统中存在大量未知分类的病毒,双链DNA病毒丰度为94%~100%。Siphoviridae和Myoviridae等噬菌体是已知病毒的主要类群。... 基于宏基因组测序,对饮用水供应系统重要监测断面的病毒群落结构、潜在宿主和特定功能基因开展研究。结果表明,该类系统中存在大量未知分类的病毒,双链DNA病毒丰度为94%~100%。Siphoviridae和Myoviridae等噬菌体是已知病毒的主要类群。常规净水工艺和深度处理可降低病毒物种丰富度、多样性和潜在活跃度,经过输配管网后,丰富度和多样性有所回升。水处理过程抑制了病毒作为辅助代谢基因交换媒介的作用,水源地病毒主要携带与能量代谢、糖类/氨基酸/辅因子合成有关的多样化基因,可提高细菌宿主的新陈代谢能力。常规净水工艺处理后,病毒主要编码青霉素结合蛋白辅助代谢基因。值得注意的是,长期置于医院环境的样本中携带抗生素抗性基因的病毒丰度(35%)远远高于其他样本(≤2.6%),且抗性基因种类更加多样化。研究结果阐释了饮用水处理过程、管网输配和环境风险暴露对病毒群落和功能的显著影响,可为给水系统后续运营管理的优化提供理论依据。 展开更多
关键词 给水系统 病毒群落 潜在宿主 辅助代谢基因 抗生素抗性基因 宏基因组
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基于宏病毒组学技术挖掘猪腹泻粪便的病毒群落组成
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作者 陶洁 李本强 +5 位作者 程靖华 石迎 刘佩红 何桂霞 徐伟杰 刘惠莉 《生物多样性》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期131-139,共9页
为系统鉴定现阶段上海地区仔猪腹泻样品中的病毒群落组成,本研究利用宏病毒组学技术对临床采集的猪腹泻粪便进行了宏病毒高通量测序。结果显示,测序获得了1,676,726个RNAcontig和95,111个DNAcontig,RNA病毒和DNA病毒序列分别占比38.58%... 为系统鉴定现阶段上海地区仔猪腹泻样品中的病毒群落组成,本研究利用宏病毒组学技术对临床采集的猪腹泻粪便进行了宏病毒高通量测序。结果显示,测序获得了1,676,726个RNAcontig和95,111个DNAcontig,RNA病毒和DNA病毒序列分别占比38.58%和3.10%。其中星状病毒科、杯状病毒科和小RNA病毒科是病毒总群落中占比最高的前3个科。虽然DNA病毒在病毒总群落中的占比较低,但其单组分环状DNA(CRESS-DNA)病毒种类丰富多样,包含有18种CRESS-DNA病毒。经基因组序列深度拼接,共获得了46条病毒全基因组序列,包括2株猪星状病毒和3株类似星状病毒、2株札幌病毒、16株小双节RNA病毒和23株CRESS-DNA病毒。其中1株札幌病毒归属于GII/3亚型,与人札幌病毒亲缘性较近。16株小双节RNA病毒中有4株归属于GGI亚型,其余12株归属于GGII亚型。23株CRESS-DNA病毒中有1株归属于类双生病毒科、12株CRESS-DNA病毒归属于小环状DNA病毒科,另外10株CRESS-DNA病毒未分类。本研究揭示现阶段猪腹泻粪便中以RNA病毒为主导,且存在宿主多样性,提示可能存在种间基因重组,病原潜在危害性需进一步挖掘和验证。研究数据将为临床猪腹泻病防控提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 仔猪腹泻病 病毒组学 病毒群落 全基因组序列
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江苏泰州地区HIV感染人群的血浆病毒群落研究
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作者 窦安华 韩崇旭 +2 位作者 周成林 李旺 张文 《病毒学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期72-83,共12页
为探讨人类免疫缺陷病毒(Human immunodeficiency virus,HIV)感染人群血浆病毒群落组成,分析HIV感染人群血浆病毒群落的特点,研究病毒载量对HIV感染人群血浆病毒群落的影响,本研究通过Miseq高通量测序,对江苏泰州地区203份HIV感染人群... 为探讨人类免疫缺陷病毒(Human immunodeficiency virus,HIV)感染人群血浆病毒群落组成,分析HIV感染人群血浆病毒群落的特点,研究病毒载量对HIV感染人群血浆病毒群落的影响,本研究通过Miseq高通量测序,对江苏泰州地区203份HIV感染人群的血浆样本进行了病毒宏基因组学分析。结果显示,高通量测序共得到243824条注释为病毒的序列,可注释到至少17个不同的病毒科(包括未分类病毒),包括12种哺乳动物类病毒(占99.87%),2种昆虫病毒(占0.05%),1种植物病毒(占不到0.01%),2种其他病毒(占0.02%)及未分类病毒;检出HIV病毒载量组的病毒群落中占据主导地位的是细小病毒科,其次是黄病毒科和指环病毒科,未检出病毒载量组中的主要病毒为黄病毒科,其次为指环病毒科和细小病毒科;系统进化分析显示,注释为细小病毒的序列与已知病毒的同源性较高,而注释为指环病毒和人佩吉病毒的序列中有部分序列与已知病毒同源性较高,另有部分序列与已知病毒的差异较大,疑似有新型病毒的存在;应用PCR扩增对部分病毒序列进行验证,将验证后的部分序列与原始序列进行比对,一致性达到近99%。 展开更多
关键词 人类免疫缺陷病毒(HIV) 病毒宏基因组学(VM) 指环病毒(Anellovirus) 细小病毒(Parvovirus) 佩吉病毒(Pegivirus) 病毒群落 高通量测序(NGS)
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紫外氯胺组合消毒供水系统中病毒微生物的分布特征 被引量:3
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作者 韩雪 孙坚伟 +2 位作者 张力 王哲明 白晓慧 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期860-866,共7页
为研究紫外氯胺组合消毒对供水系统中病毒微生物的影响特性,以生产规模紫外氯胺组合消毒供水系统为研究对象,应用宏基因组技术对供水系统中病毒微生物的迁移变化、群落结构和病毒宿主进行了分析.结果表明,紫外氯胺组合消毒工艺能降低病... 为研究紫外氯胺组合消毒对供水系统中病毒微生物的影响特性,以生产规模紫外氯胺组合消毒供水系统为研究对象,应用宏基因组技术对供水系统中病毒微生物的迁移变化、群落结构和病毒宿主进行了分析.结果表明,紫外氯胺组合消毒工艺能降低病毒物种数(6.13%)和基因丰度(51.97%),但不能完全去除水中病毒微生物.对比美国环保署(USEPA)以培养法检测的水处理病毒去除率可达99%~99.99%,本研究利用宏基因组技术测得的总病毒去除率只有93.46%,以培养法检测水中病毒存在局限性.Caudovirales(有尾噬菌体目)是整个供水系统中最丰富病毒,对氯胺消毒都具有一定敏感性.Lentivirus(慢病毒属)作为能够感染人和脊椎动物的病毒,对紫外照射和氯胺消毒都具有强抵抗力.该供水系统中最大的病毒宿主是细菌(61.50%).原水中病毒主要寄生在Synechococcus(聚球藻属)中;出厂水以及管网水中,优势病毒宿主均为Pseudomonas(假单胞菌属);进入管网后,Pseudomonas aeruginosa(铜绿假单胞菌)宿主病毒基因丰度升高342.62%,应加强关注管网系统病毒微生物风险.紫外氯胺组合消毒工艺比单紫外消毒更有利于病毒宿主的去除(51.97%与0.79%). 展开更多
关键词 饮用水 供水系统 紫外氯胺组合消毒 宏基因组 病毒群落
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丙型肝炎患者血清病毒宏基因组学研究 被引量:2
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作者 李旺 倪萍 周成林 《检验医学与临床》 CAS 2018年第12期1737-1740,共4页
目的了解健康人群和丙型肝炎病毒(HCV)-RNA阳性患者血清标本中病毒群落的组成;比较健康组与HCV感染组血清标本中病毒群落组的差异性;挖掘新型HCV及其他新病毒。方法提取血浆样品中的全部核酸,反转录后采用Illumina index primers进行扩... 目的了解健康人群和丙型肝炎病毒(HCV)-RNA阳性患者血清标本中病毒群落的组成;比较健康组与HCV感染组血清标本中病毒群落组的差异性;挖掘新型HCV及其他新病毒。方法提取血浆样品中的全部核酸,反转录后采用Illumina index primers进行扩增构建病毒文库,随后进行Miseq深度测序,通过生物信息学分析筛选出与病毒相关的序列。结果 HCV01文库中总病毒序列数为1 514条,主要由黄病毒科(48%)、指环病毒科(29%)、反转录病毒科(7%)、微小噬菌体科(2%)构成;HCV02文库中总病毒序列数为2 820条,主要由指环病毒科(61%)、黄病毒科(18%)、反转录病毒科(8%)、微小噬菌体科(1%)构成;HCV03文库中总病毒序列数为3 534条,主要由指环病毒科(78%)、黄病毒科(4%)、反转录病毒科(4%)、人类内源性反转录病毒科(2%)、微小噬菌体科(1%)构成;HCV04文库中总病毒序列数为3 549条,主要由指环病毒科(90%)、反转录病毒科(2%)构成。结论血液中存在多种病毒,HCV感染患者血液中主要存在指环病毒科、黄病毒科、反转录病毒科病毒,而健康人群血液中主要为指环病毒科、反转录病毒科病毒;血清中HCV水平可能对指环病毒科病毒的复制有抑制作用,即HCV水平越高则指环病毒科病毒水平越低。 展开更多
关键词 丙型肝炎 病毒宏基因 基因组学 病毒群落
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基于病毒宏基因组纳帕海高原湿地病毒种群结构研究 被引量:1
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作者 徐志伟 陈学梅 +2 位作者 魏云林 张琦 季秀玲 《基因组学与应用生物学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期305-314,共10页
病毒广泛分布于自然环境中,随着高通量测序技术的快速发展,对病毒遗传多样性研究也越来越多,但是高原湿地病毒研究相对较少。本文利用病毒宏基因组学方法开展纳帕海高原湿地病毒种群结构和遗传多样性的研究,发现纳帕海高原湿地中DNA病毒... 病毒广泛分布于自然环境中,随着高通量测序技术的快速发展,对病毒遗传多样性研究也越来越多,但是高原湿地病毒研究相对较少。本文利用病毒宏基因组学方法开展纳帕海高原湿地病毒种群结构和遗传多样性的研究,发现纳帕海高原湿地中DNA病毒占99.4%,RNA病毒占0.6%;DNA病毒中噬菌体占47.95%。病毒科水平注释结果表明,长尾病毒科(Siphoviridae)、肌病毒科(Myoviridae)、类双生病毒科(Genomoviridae)、疱疹病毒科(Herpesviridae)、藻类DNA病毒科(Phycodnaviridae)和拟菌病毒科(Mimiviridae)等为优势病毒,这些病毒丰度与总氮、叶绿素a、锌等环境因子相关,优势病毒在地理位置上的分布具有显著差异。藻类病毒系统发育分析表明,纳帕海高原湿地中包含目前已知的6种藻类DNA病毒属。开展纳帕海高原湿地病毒种群丰度、基因组功能解析、分布差异和环境因子相关性研究,为了解纳帕海病毒种群结构特点,进一步阐明病毒在湿地生态系统中的功能提供科学依据。 展开更多
关键词 纳帕海高原湿地 病毒群落 功能基因 病毒宏基因组
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处理酯化废水EGSB反应器中病毒群落动态变化
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作者 张堃 谢乔光 +4 位作者 徐小云 韩晓鸽 郭雄飞 杜娟 程学庆 《广东轻工职业技术学院学报》 2022年第6期1-8,共8页
从EGSB反应器的上、中、下三个部位采集污泥样品并持续12个月。宏基因组测序共获得3360条非冗余病毒序列,基于样品内病毒丰度进行群落α和β多样性分析,结果显示:样品内Chao1指数在12个月份间呈现规律性变动趋势;不同月份内样品各自聚类... 从EGSB反应器的上、中、下三个部位采集污泥样品并持续12个月。宏基因组测序共获得3360条非冗余病毒序列,基于样品内病毒丰度进行群落α和β多样性分析,结果显示:样品内Chao1指数在12个月份间呈现规律性变动趋势;不同月份内样品各自聚类,且来源于春天和冬天的样品病毒群落更相似。噬菌体目(Caudovirales)中的长尾噬菌体科(Siphoviridae)(35.91%±7.84%)、短尾病毒科(Podoviridae)(13.35%±4.54%)和肌病毒科(Myoviridae)(10.44%±2.54%)丰度最高,且体系中存在一群未知病毒科。预测到的主要病毒宿主包括变形杆菌门(Proteobacteria)与放线杆菌门(Actinobacteria)等。7条噬菌体具有调控氮代谢的功能,包含亚硝酸盐还原酶基因(Nitrite reductase,nirK)、羟胺还原酶基因(Hydroxylamine reductase,hcp)或天冬酰胺合成酶(Asparagine synthase,asnB),且整体上十月和十一月拥有氮代谢相关AMG功能的病毒丰度最高。综上,加深了对EGSB体系内病毒群落结构及功能变异模式的理解,扩充了连续运行一整年的WWTP内病毒组动态变化的理论基础。 展开更多
关键词 WWTP EGSB 病毒群落 辅助代谢基因 动态变化
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新疆两种土地利用方式下土壤病毒的群落组成与功能特征 被引量:6
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作者 毕丽 杜帅 +3 位作者 于丹婷 张丽梅 贺纪正 韩丽丽 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期2728-2737,共10页
病毒作为食物网的重要组成部分,在生态系统中发挥着重要的功能。病毒能够影响宿主的死亡率、群落结构和进化,以及营养元素循环。但由于技术方法的限制,对土壤病毒的群落组成和功能特征还知之甚少。为探索不同土地利用方式下土壤病毒组特... 病毒作为食物网的重要组成部分,在生态系统中发挥着重要的功能。病毒能够影响宿主的死亡率、群落结构和进化,以及营养元素循环。但由于技术方法的限制,对土壤病毒的群落组成和功能特征还知之甚少。为探索不同土地利用方式下土壤病毒组特征,采集了新疆棉花地和荒漠土壤样品。通过宏病毒组学分析发现,棉花地土壤和荒漠土壤分别注释到20个和15个病毒科,单链DNA(ssDNA)病毒占优势,其中微小噬菌体科(Microviridae)占比最高。仅在棉花地土壤中检测到花椰菜花叶病毒科(Caulimoviridae)、逆转录病毒科(Retroviridae)、裸露病毒科(Nudiviridae)、多分DNA病毒科(Polydnaviridae)、杆状病毒科(Baculoviridae)和囊泡病毒科(Ascoviridae),其中大部分病毒属于植物病毒和昆虫病毒。本研究推测与土地利用方式相关的人为活动、土壤理化性质以及动植物的差异可能影响土壤病毒的群落组成。通过Virsorter共注释到1824条病毒contigs,主要为微小噬菌体科。进一步利用SEED数据库对病毒功能进行注释,发现两个土壤病毒组注释到的主要功能类似;在SEED level 2水平上,均以“Phage capsid proteins”和“Phage packaging machinery”占比最高。本研究可为进一步探索土壤病毒生态功能和土壤食物网提供数据支持。 展开更多
关键词 土壤 病毒 病毒群落组成 微小噬菌体科
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一个东北农田黑土样品宏病毒组的初步分析 被引量:3
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作者 阮楚晋 熊广州 +6 位作者 牛欣尧 陈国炜 吴汉卿 马泽超 朱堃 刘莹 王钢 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1447-1456,共10页
病毒在地球上无处不在,几乎能感染任何生物,包括动物、植物、真菌以及细菌等,因而在生物地球化学元素和能量的循环过程中发挥重要作用。了解土壤病毒基因信息有助于深入理解病毒在生态系统中所扮演的角色。选取一个东北农田黑土样品中... 病毒在地球上无处不在,几乎能感染任何生物,包括动物、植物、真菌以及细菌等,因而在生物地球化学元素和能量的循环过程中发挥重要作用。了解土壤病毒基因信息有助于深入理解病毒在生态系统中所扮演的角色。选取一个东北农田黑土样品中的病毒为研究对象,基于病毒宏基因组测序技术获得土壤病毒基因序列,并利用生物信息分析方法揭示土壤病毒多样性。同时,结合个性化分析宏病毒组基因序列、进行功能基因分析、宿主预测和单病毒基因组组装和注释。研究发现该农田土壤检测到的病毒主要归属于有尾噬菌体目(Caudovirales,59.38%)和疱疹病毒目(Herpesvirales,2.56%)等2个病毒目中的29个病毒科,其中以长尾噬菌体科(Siphoviridae)、微小噬菌体科(Microviridae)的病毒数量最多,分别占44.48%和20.53%。基因功能分析表明土壤病毒可能参与土壤中的酶催化、生物代谢(如氮化合物代谢、分解代谢、多生物代谢、细胞代谢、初级代谢、含碱基小分子代谢以及有机物代谢等)等过程。宿主预测分析揭示检测到的病毒宿主分属5个菌门中的35个菌属。研究结果丰富了土壤病毒的基因数据库,为土壤病毒分离提供参考,并为进一步理解土壤病毒生态学意义提供数据支撑。 展开更多
关键词 黑土 病毒 病毒 病毒群落结构 生态功能
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