二、课题研究的创新点和内容
1. 主要目标
研发A、B、C、W135、Y 等不同血清群流脑特异性“标记”基因的基因组芯片,建立高通量、特异性的流脑快速筛查方法。研发呼吸道传染病快速筛查蛋白质芯片,筛查呼吸道传染病患者早期IgM抗体,用以不明原因呼吸道传染病病因确定的快速筛查。
2. 研究与开发内容
本研究的内容可分为两个部分:流脑基因芯片研发和呼吸道传染病多病种蛋白芯片研发
1、流脑基因组芯片研发
1) 根据已经公布发表的A、B群流脑基因组序列,结合现在即将完成的我国C群流脑菌株全基因组序列,制备流脑全基因组基因芯片,包括A、B、C群流脑的全部ORF基因信息。以此芯片为基础,应用比较基因组(CGH)杂交技术,对流脑多个血清群菌株基因组进行基因组比较,通过基因芯片筛查和生物信息学分析,寻找分析各群共有的特异性基因和各群独特的基因。
2) 在A、B、C全基因组芯片基础上,将其他各群特异性的独特基因制备探针,点在芯片上,包括各群流脑基因组的全部ORF信息。流脑各群共有特征性基因制备的探针,用以属水平上流脑的筛查和检测;流脑不同血清群特异性基因制备探针,用以流脑血清群水平上的流脑菌株筛查和检测以及用以流脑菌株的血清分型。
3) 在流脑疾病现场和医院进行验证。
2、蛋白质芯片:
1)蛋白探针的制备:采用克隆表达蛋白的技术,克隆表达汉坦病毒肺综合征病原体SNV抗原、SARS病毒核蛋白、麻疹核蛋白、流感病毒血凝素、呼吸道合胞病毒、副粘病毒、军团菌Mip蛋白、流脑Por蛋白、肺炎克雷伯杆菌、链球菌、b型流感嗜血杆菌、金黄色葡萄球菌等特异性蛋白,优化蛋白纯化条件,对获得的蛋白进行特异性检测验证。
2)蛋白探针制备蛋白质芯片,进行蛋白质芯片检测条件、反应条件的优化。
3)蛋白质芯片用于临床呼吸道传染病病人血清标本检测,进行临床验证
3、 项目的技术关键,包括技术难点、创新点
1)流脑基因芯片制备的技术关键包括:不同流脑血清群之间基因组比较,以筛查不同群之间特异性和代表性基因,制备全基因组基因探针;芯片检测过程中待检样品的制备和处理条件、反应条件优化等方面。
其创新点在于,通过基因组比较获得不同血清群流脑菌株的全基因组ORF信息,首次研发流脑不同血清群菌株全基因组芯片,建立快速筛查流脑的方法。
2)蛋白质芯片的制备的技术关键包括:不同病种病原体特异性有效抗原成分的获得、蛋白芯片制备过程中保持蛋白质探针的生物学活性及蛋白的空间构象,包含有多种病原特异性蛋白探针的反应条件的建立和优化。病毒特异性蛋白克隆表达产量的问题,细菌特异性蛋白表达的特异性以及同一种病原能否表达获得2种以上的特异性蛋白等问题。
其创新点在于:第一次把引起呼吸道传染病的不同病原组合在一起,研发检测多病种的蛋白质芯片。