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1. chinaXiv:202002.00066 [pdf]

新型冠状病毒肺炎疫情的动力学分析和预测

诸葛昌靖; 张东艳; 杨武岳; 彭梁榕; 洪柳
Subjects: Mathematics >> Modeling and Simulation

基于经典动力学模型和模型参数自动优化算法, 本文分析了全国当前累计确诊感染病例数大于100(截止到2020年2月16日)的24个省市自治区, 以及湖北省除神农架以外的16个地市从2020年1月20日至2月16日的累计确诊病例数, 并对相应省市地区疫情可能的结束时间和总感染人数的进行了长期预测. 我们的研究表明, 在目前严防严控措施下, 全国大部分省市的疫情将于2月底前基本结束, 而湖北省内疫情也有望于3月中旬结束, 但是武汉市的疫情可能要持续到4月初. 通过对比公开数据与预测值, 我们建议加强对黑龙江、河北、江西、安徽、贵州和四川六省, 以及湖北省内武汉、荆州、鄂州、随州、天门和恩施六个地市的的监控, 以防疫情死灰复燃. 此外, 分析结果提示, 在疫情发展前期, 天津、河北、重庆、四川、海南和广西等省, 以及湖北省下辖多个地市可能存在着聚集性感染, 这有待于疫后进一步的流行病学调查确认.

submitted time 2020-02-25 Hits357Downloads200 Comment 0

2. chinaXiv:202002.00069 [pdf]

新冠病毒独立自然连续传播系统的建立及简单模型验证.pdf

王基庆; 李志国
Subjects: Physics >> Interdisciplinary Physics and Related Areas of Science and Technology

由于春运出湖北省高峰和全国各地管控开始之间的时间差,使得在这个时间段内,除湖北外的国内地区是个输入一代到感染二代之间独立自然连续传播体系。基于此,我们使用正态分布的线性叠加来拟合全国除湖北外每日新增的数据,简单模型预测和实际新增结果的高度吻合验证了除湖北外是个近似理想系统。拟合计算得到的新冠病毒可再生系数R0=2.2,一代到二代的峰值传播时间是7天。我们还讨论了偏离理想传播体系的原因并分析了一些省的特殊情况。

submitted time 2020-02-25 Hits18Downloads3 Comment 0

3. chinaXiv:201904.00073 [pdf]

Prevent culture-driven invasive species spread

Xiong Li; Supriyo Basak; Rui Zhou; Wei-zhe Zhang; Yao Fu; Xin-mao Zhou; Chao Shi; Hou-Cheng Xi; Yong-ping Yang
Subjects: Biology >> Ecology

地区文化(如宗教、饮食或旅游文化)有时会驱动入侵生物的扩散,我们必须采取措施来阻止入侵生物融入大众文化。

submitted time 2020-02-24 Hits3671Downloads373 Comment 0

4. chinaXiv:202002.00061 [pdf]

2019新型冠状病毒核衣壳蛋白N能发挥病毒编码的RNAi抑制子功能

Mu, Jingfang; Xu, Jiuyue; Shu, Ting; Wu, Di; Huang, Muhan; Ren, Yujie; Li, Xufang; Geng, Qing; Xu, Yi; Qiu, Yang; Zhou, Xi
Subjects: Biology >> Virology

新型冠状病毒肺炎目前仍在武汉和中国其他地区持续。在目前的形势下,进一步了解新型冠状病毒(SARS-CoV-2)的病毒学和病毒与宿主的相互作用,对控制感染、开发有效的治疗方法具有重要意义。RNA干扰(RNA interference,RNAi)是一种进化上保守的真核生物抗病毒免疫机制,目前已发现许多病毒编码自身的RNA干扰抑制因子作为对抗措施。在这项研究中,我们发现SARS-CoV-2编码的核衣壳蛋白(N)有效地抑制了shRNAs或siRNAs触发的RNAi。此外,与许多由其他病毒编码的VSR类似,SARS-CoV-2的VSR在体外与人类细胞中与dsRNA相互作用,显示出双链RNA(dsRNA)结合活性。综上所述,我们的研究结果表明,SARS-CoV-2的N蛋白在人类细胞中表现出VSR活性,这可能是新型冠状病毒的一个关键免疫逃避因子。

submitted time 2020-02-22 Hits412Downloads141 Comment 0

5. chinaXiv:202002.00009 [pdf]

一种新型冠状病毒肺炎(COVID-19)药物与天然产物快速发现的计算药理学方法

全源; 梁峰吉; 熊江辉
Subjects: Biology >> Virology

新发传染病爆发流行期间,亟需提出候选药物功效与机制的科学假说。疫苗或新药研发均需要一定时间,因而药物重定位(老药新用)策略有其独特价值。但是新发疾病其病原体、宿主反应的临床数据不充分,制约了候选药物假设的提出。此阶段常根据病人临床特征进行广谱抗病毒药物的尝试。本文借鉴人工智能领域常见的启发式搜索思路,提出一种新方法(aCODE),基于前期有一定疗效提示的广谱抗病毒药,获得其宿主靶蛋白集合,在全基因组尺度上搜索与之相关性最高的基因模块组合,进而对候选化合物(如已批准上市药物、天然产物)进行模式匹配与统计检验排序。本方法可根据临床实践的进展更新输入药物,迭代输出更精准结果,输出的天然产物或中药、药食同源成分结合其它信息后可实施快速测试,形成敏捷研发测试闭环。本方法的第二版更新及其与文献证据的比对分析请参考:http://chinaxiv.org/abs/202002.00024。

submitted time 2020-02-21 Hits2545Downloads685 Comment 0

6. chinaXiv:202002.00033 [pdf]

Decoding evolution and transmissions of novel pneumonia coronavirus using the whole genomic data

Yu, Wen-Bin; Tang, Guang-Da; Zhang, Li; Corlett, Richard T.
Subjects: Biology >> Virology
Subjects: Biology >> Genetics

Background. The outbreak of COVID-19 started in mid-December 2019 in Wuhan, Central China. Up to February 18, 2020, SARS-CoV-2 has infected more than 70,000 people in China, and another 25 countries across five continents. In this study, we used 93 complete genomes of SARS-CoV-2 from the GISAID EpiFluTM database to decode the evolution and human-to-human transmissions of SARS-CoV-2 in the recent two months. Methods. Alignment of coding-regions was conducted haplotype analyses using DnaSP. Substitution sites were analyzed in codon. Evolutionary analysis of haplotypes used NETWORK. Population size changes were estimated using both DnaSP and Arlequin. Expansion date of population size was calculated based on the expansion parameter tau (τ) using the formula t=τ/2u. Findings. Eight coding-regions have 120 substitution sites, including 79 non-synonymous and 40 synonymous substitutions. Forty-two non-synonymous substitutions changed the biochemical property of amino acids. No evident combination was found. Fifty-eight haplotypes were classified as five groups, and 31 haplotypes were found in samples from both China and other countries, respectively. The rooted network suggested H13 and H35 to be ancestral haplotypes, and H1 (and its descendent haplotypes including all samples from the Hua Nan market) was derived H3 haplotype. Population size of SARS-CoV-2 were estimated to have a recent expansion on 6 January 2020, and an early expansion on 8 December 2019. Interpretation. Genomic variations of SARS-CoV-2 are still low in comparisons with published genomes of SARS-CoV and MERS-CoV. Phyloepidemiologic analyses indicated the SARS-CoV-2 source at the Hua Nan market should be imported from other places. The crowded market boosted SARS-CoV-2 rapid circulations in the market and spread it to the whole city in early December 2019. Furthermore, phyloepidemiologic approaches have recovered specific direction of human-to-human transmissions, and the import sources of international infectious cases.

submitted time 2020-02-21 Hits72600Downloads16500 Comment 0

7. chinaXiv:202002.00034 [pdf]

病毒核酸提取前的高温灭活过程显著降低可检出病毒核酸模板量

张沁欣; 赵庆顺
Subjects: Biology >> Molecular Biology

新冠病毒是病毒感染性肺炎(COVID-19)的病原体。然而,新冠病毒核酸临床检出的假阴性率很高。假阴性意味着漏检,不仅会导致疑似患者不能快速确诊,而且会使漏检者成为潜在的病毒传染源。因此,提高新冠病毒核酸检出率十分迫切。目前国家卫健委相关指南要求在提取样本核酸前需将样本置于56℃以上以灭活病毒。这一灭活过程无疑是保护临检人员免受病毒暴露所必需,但也会破坏病毒核酸的完整性,导致部分样品不能被正常检出,成为高假阴性率的原因之一。最近,我们以猪PDEV冠状病毒(疫苗)作为模型研究了高温灭活过程对病毒核酸完整性的影响。结果表明:保存在常用等渗盐溶液Hank’s液中的样品经56℃孵育30分钟后可检出冠状病毒核酸损坏了一半,而以92℃孵育5分钟,则可检出的冠状病毒核酸损失了96%以上。当采用一款市售的R503样品保存液保存PEDV时,经56℃孵育30分钟后病毒核酸可检出量是Hank’s液的3倍,若是92℃孵育5分钟,则可检出量是Hank’s液的42倍。这些结果提示,使用可有效保护样本RNA特别是避免样本RNA在高温灭活时受损的样品保存液,不但可以让临检人员依然能够在高温灭活后使用样品,还有望提高阳性检出率。

submitted time 2020-02-20 Hits1819Downloads532 Comment 0

8. chinaXiv:202002.00004 [pdf]

武汉2019冠状病毒S蛋白可能存在Furin蛋白酶切位点

李鑫; 段广有; 张伟; 施劲松; 陈嘉源; 陈舜梅; 高山; 阮吉寿
Subjects: Biology >> Virology

摘要:2019年12月,中国武汉报道了2019新型冠状病毒(2019 novel Coronavirus,2019-nCoV)引起的肺炎。基于基因组信息,我们前期研究结果显示2019-nCoV与SARS冠状病毒虽然同属于Beta冠状病毒B亚群(BB冠状病毒),但两种病毒差异很大,这一结果与两者临床症状差异一致。前期研究还发现了BB冠状病毒存在大量的可变翻译,并从分子水平揭示了BB冠状病毒变异快、多样性高的特点。本研究在国际上首次报道BB冠状病毒S蛋白上的一个重要突变,这个突变使2019-nCoV具有了一个可供Furin蛋白酶切的位点,是除鼠肝炎冠状病毒外所有的其它BB冠状病毒(包括SARS和SARS样(SARS-like)冠状病毒)所不具有的。这个突变有可能增强了2019-nCoV侵染细胞的效率,进而使其传播力显著大于SARS冠状病毒。由于这个突变,2019冠状病毒的包装机制也会不同于SARS等其它大部分Beta冠状病毒,而有可能与鼠肝炎冠状病毒、HIV、埃博拉病毒和一些禽流感病毒的包装机制相同。作为一个意外发现,一些禽流感病毒也可以通过突变获得Furin蛋白酶切位点。对这个重要突变的后续研究将为揭示2019-nCoV传播力强的原因,以及为药物、抗体和疫苗的开发等工作奠定基础。

submitted time 2020-02-14 Hits42998Downloads12061 Comment 0

9. chinaXiv:202002.00018 [pdf]

2019-novel coronavirus (2019-nCoV) infections trigger an exaggerated cytokine response aggravating lung injury

Yingxia Liu; Cong Zhang; Fengming Huang; Yang Yang; Fuxiang Wang; Jing Yuan; Zheng Zhang; Yuhao Qin; Xiaoyun Li; Dandan Zhao; Shunwang Li; Shuguang Tan; Zhaoqin Wang; Jinxiu Li; Chenguang Shen; Jianming Li; Ling Peng; Weibo Wu; Mengli Cao; Li Xing
Subjects: Biology >> Biochemistry

最近,在中国武汉爆发了肺炎病例,由一种名为2019-CoV的新型冠状病毒引起。我们之前的研究中,根据中国深圳的12例2019-nCoV感染患者的临床特征,所有病例均患有肺炎,一半病例发展为急性呼吸窘迫综合征(ARDS)。本文中,我们针对这12例患者的血浆因子表达谱进行了研究。我们测试了2019-nCoV感染患者血浆中的48个因子的表达,其中38个因子与健康个体相比显着升高;2019-nCoV感染的重症患者血浆中的高细胞因子血症水平显著低于A型流感病毒H7N9感染患者,而略高于细菌感染患者。在这38个细胞因子中,有17个与2019-CoV病毒载量相关,其中的15个(M-CSF,IL-10,IFN-α2,IL-17,IL-4,IP-10,IL-7,IL-1受体拮抗剂,G-CSF,IL-12 (p40),IFN-γ,IL-1α,IL-2,HGF和PDGF-BB)与肺损伤Murray评分高度相关,可用来预测2019-nCoV感染患者的疾病严重程度。我们的研究结果表明,这15种高细胞因子可能是衡量2019-nCoV感染患者疾病严重程度的潜在生物标志物,影响这些信号传递介质的因子可能是针对新型2019-nCoV大流行的潜在药物。

submitted time 2020-02-12 Hits2140Downloads723 Comment 0

10. chinaXiv:202002.00016 [pdf]

不同年龄段人血浆蛋白质组的整体化学修饰比较

刘永涛; 赵敏迪; 潘宣圳; 高友鹤
Subjects: Biology >> Biochemistry

蛋白质的化学修饰是指其氨基酸残基或其链末端上参与的共价基团反应,进而使其分子的结构、执行的调控和信息传递的功能得到改变。本研究采用LC-MS/MS技术结合非限制性修饰鉴定算法,比较两组不同年龄阶段人血浆蛋白质组整体的化学修饰水平之间的差异。研究发现在年长组中半胱氨酸的琥珀酰化、磷酸化修饰以及赖氨酸替换为苏氨酸的修饰显著高于年轻组,而赖氨酸的氨甲酰化修饰低于年轻组。半胱氨酸残基中的巯基是形成二硫键、维持蛋白质结构的重要基团,而以上与半胱氨酸相关的修饰涉及巯基的参与。赖氨酸为碱性氨基酸,其氨基上的修饰会改变蛋白质的酸碱性,可能导致蛋白质的结构与功能受到影响。综上所述,本研究在不同年龄段人群血浆蛋白质组中找到4种有显著差异的蛋白质分子修饰与替换类型,推测年长者血液中具有某种修饰蛋白的增多,可能反映出血中失去正常功能的蛋白质增加,这或许是年长者患有代谢性疾病、肿瘤等相关老年性疾病风险的几率高于年轻人的原因之一。

submitted time 2020-02-11 Hits554Downloads324 Comment 2

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