《生物化学》课程教学资源（文献资料）新冠病毒——病例分析

新冠病例分析 中

新冠病例分析

提问 如何快速确认病原体与病毒序列分析。 如何进行大规模检测？ 核酸检测和抗体检测的应用。 病毒的突变位点有哪些？这些突变对病毒的感染能力和检测结果 有什么影响？ 疫苗的种类。 如何进行基因治疗？

如何快速确认病原体与病毒序列分析。 如何进行大规模检测？ 核酸检测和抗体检测的应用。 病毒的突变位点有哪些？这些突变对病毒的感染能力和检测结果 有什么影响？ 疫苗的种类。 如何进行基因治疗？ 提问

QUESTION1 如何快速确认病原体与病毒序列分析。 第一代测序原理 其基本原理是，聚丙烯酰胺凝胶电泳 能够把长度只差一个核苷酸的单链 DNA分子区分开来。一代测序实验的 起始材料是均一的单链DNA分子。 缺点：测序成本高，通量低

QUESTION1 如何快速确认病原体与病毒序列分析。 第一代测序原理 其基本原理是，聚丙烯酰胺凝胶电泳 能够把长度只差一个核苷酸的单链 DNA分子区分开来。一代测序实验的 起始材料是均一的单链DNA分子。 缺点：测序成本高，通量低

第二代测序方法 基本原理：边合成边测序 宏基因组二代测序的检测流程可以大致 分为5个步骤：核酸提取、文库构建、上 机测序、生物信息学分析与报告解读

第二代测序方法 基本原理：边合成边测序 宏基因组二代测序的检测流程可以大致 分为5个步骤：核酸提取、文库构建、上 机测序、生物信息学分析与报告解读

病毒序列分析 NCBI Resources⊙w6回 Smh的进 Gene Gene COVID Boarch Create RSS Swve sarch Arvanced Hp Gene sourtes abular.20 per page.Sort by Relevance. Send to: Hide> Cenomic Faters:Manogo Fers Categorie时 Results by taxon Annotated genes Non-coding Top Organisms [Tree] Protein-coding REFERENCE CENOME SFQUENCE Was this heiphul? Homo sapens/0) Sevre acuto rospiralory syndromo coronevin 2(12) Sequence content Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2(SARS-CoV-2)reference genome Chlorocebus sebeeus(2) G05 Mus musculs (7) orydromoHo human,vorbras) Erserbl Rattus norvegias(t) S9RNA(+) All other taca( More RelSegGene RetSeq NC_0455122 Status RetSeg genome (1]Retseg Prpters (38)NCFI SARS-CoV2 resources Current Find related data Detabase Select Ceara ORF1ab 3a M 7b 10 Show adona fers ORF1a Search detalls covin[All Fielda]ANn alive [propl Assembly and annotation statistics 5earch Recent activity

病毒序列分析

基因分类 1.ORF1ab:编码PP1ab和PP1a两种多蛋白，多蛋白可切割成多种非结构蛋白。例如，SARS- C0V-2非结构蛋白负责病毒转录、复制、蛋白酶处理、宿主免疫反应抑制和宿主基因表达 抑制。RNA依赖RNA聚合酶是抗病毒疗法的目标。 2.S：编码表面糖蛋白（结构蛋白，也叫尖峰蛋白）。这种糖蛋白调解病毒粒子的附着和 进入宿主细胞。S蛋白是疫苗开发、抗体疗法和诊断抗原检测的重要靶点。 3.ORF3a:编码一种具有离子通道活性（维罗戈林）的蛋白质，能够激活NLRP3炎症体（炎 性小体的一种，能够识别病原相关分子模式或者宿主来源的危险信号分子，招募和激活促 炎症蛋白酶Caspase--1)。ORF3a也可能在病毒复制和发病机中发挥作用

基因分类 1.ORF1ab：编码PP1ab和PP1a两种多蛋白，多蛋白可切割成多种非结构蛋白。例如，SARS￾CoV-2非结构蛋白负责病毒转录、复制、蛋白酶处理、宿主免疫反应抑制和宿主基因表达 抑制。RNA依赖RNA聚合酶是抗病毒疗法的目标。 2.S：编码表面糖蛋白（结构蛋白，也叫尖峰蛋白）。这种糖蛋白调解病毒粒子的附着和 进入宿主细胞。S蛋白是疫苗开发、抗体疗法和诊断抗原检测的重要靶点。 3.ORF3a：编码一种具有离子通道活性（维罗戈林）的蛋白质，能够激活NLRP3炎症体（炎 性小体的一种，能够识别病原相关分子模式或者宿主来源的危险信号分子，招募和激活促 炎症蛋白酶Caspase-1）。ORF3a 也可能在病毒复制和发病机制中发挥作用

4.E:编码包络蛋白，存在于病毒颗粒中。这种蛋白质有助于病毒的组装和释放，并且具有发病机制所 需的离子通道活性。 5.M:编码膜糖蛋白，是一种跨膜糖蛋白，是病毒颗粒中最丰富的结构蛋白，已被推荐为抗病毒药物 靶点。 6.ORF6a:编码0RF6a蛋白，基于它与其他冠状病毒蛋白的相似性，0RF6蛋白被认为在病毒发病机制中 发挥作用。 7.ORF7a:编码ORF7a蛋白，基于它与其他冠状病毒蛋白的相似性，ORF7a蛋白被认为是一种第一型跨 膜蛋白

4.E:编码包络蛋白，存在于病毒颗粒中。这种蛋白质有助于病毒的组装和释放，并且具有发病机制所 需的离子通道活性。 5.M：编码膜糖蛋白，是一种跨膜糖蛋白，是病毒颗粒中最丰富的结构蛋白，已被推荐为抗病毒药物 靶点。 6.ORF6a：编码ORF6a蛋白，基于它与其他冠状病毒蛋白的相似性，ORF6蛋白被认为在病毒发病机制中 发挥作用。 7.ORF7a：编码ORF7a蛋白，基于它与其他冠状病毒蛋白的相似性，ORF7a蛋白被认为是一种第一型跨 膜蛋白

8.ORF7b:编码0RF7b蛋白，基于与其他冠状病毒的相似性，被认为集中在高 尔基体上 9.0RF8:编码蛋白功能未知 10.N:编码核衣壳磷蛋白，是一种结构蛋白，与病毒RNA基因组结合，保护 病毒RNA基因组，并参与将RNA包装成病毒颗粒。N蛋白已被建议作为抗病毒 药物靶点。 11.0RF10:编码功能未知

8.ORF7b：编码ORF7b蛋白，基于与其他冠状病毒的相似性，被认为集中在高 尔基体上 9.ORF8：编码蛋白功能未知 10.N：编码核衣壳磷蛋白，是一种结构蛋白，与病毒RNA基因组结合，保护 病毒RNA基因组，并参与将RNA包装成病毒颗粒。N蛋白已被建议作为抗病毒 药物靶点。 11.ORF10：编码功能未知

序列分析 此前已知1O个亚基因组RNA构成病毒颗粒结构。然而，研究小组证实了9个亚基因组RNA 的存在，而剩下的一个亚基因组RNA是无效的。研究人员还发现，由于RNA融合和缺失事件 ，存在数十种未知的亚基因组RNA。“尽管需要进一步研究，但这些分子事件可能导致冠状 病毒相对快速的进化。此外，我们发现病毒RNA有多种未知的化学修饰。目前尚不清楚这些 修改的作用，但有一种可能性是，它们可能有助于病毒避免来自宿主的攻击。” 5000 10000 15000 20000 25000 29903 0102025 26 27 28 29 30 CRF1b 10 3'UTR gRNA g TRS-B 3a E■ M 60 Modification level (% 7a 7 0102030406080 8 ON■ N 100■

序列分析 此前已知10个亚基因组RNA构成病毒颗粒结构。然而，研究小组证实了9个亚基因组RNA 的存在，而剩下的一个亚基因组RNA是无效的。研究人员还发现，由于RNA融合和缺失事件 ，存在数十种未知的亚基因组RNA。“尽管需要进一步研究，但这些分子事件可能导致冠状 病毒相对快速的进化。此外，我们发现病毒RNA有多种未知的化学修饰。目前尚不清楚这些 修改的作用，但有一种可能性是，它们可能有助于病毒避免来自宿主的攻击

Start of genome 30,000 RNA letters THE SARS-CoV-2 GENOME ORF1ab PROTEIN STRUCTURAL PROTEINS 0 Spike EM N NON-STRUCTURAL ACCESSORY PROTEINS(NSPs) PROTEINS 3 57911 13 15 3a 6 7b 9b 10 681012 14 16 3b 7a 8 9c