CRISPR/Cas是原核生物在进化过程中获得的一种免疫防御系统,用于抵抗外来遗传物质的入侵,近年来被开发成为高效的基因编辑、基因调控以及分子诊断工具.其可编程靶向机制揭开了利用该系统进行基因组操作的序幕,并允许在活性范围内实现动态调节和控制基因表达.作为现有基因修饰手段中灵活性最强和成本最低的技术之一,已被广泛应用于临床疾病治疗、工农业生产、可持续染料开发和化学品加工等领域.随着对CRISPR/Cas系统的不断深入挖掘和探索,大量研究报道了 gRNA工程改造及优化方法,包括改变间隔序列长度、调节恒定区和可变区的结构、向末端或中间延伸添加额外功能序列及化学合成修饰等,以期降低脱靶突变率,提高作用效率,充分激发CRISPR基因操纵工具在生物医学方面的潜力.基于此,本综述将介绍CRISPR/Cas9和CRISPR/Cas12系统中gRNA工程化设计方法及应用研究的最新进展,分析探讨了当前工程化gRNA技术面临的机遇和挑战,旨在为获得性能更加优异的gRNA提供思路和方向,从而提高利用CRISPR/Cas系统探测人类细胞基因组的能力,进一步为可编程生物学带来更多可能性.

目的:了解1株人流感H3N2毒株的全基因组序列特征、遗传进化及生物学特性。方法:对浙江省丽水市分离的1株H3N2流感毒株进行全基因组测序，从美国国立生物信息中心(NCBI)和全球倡议分享流感数据库(GISAD)获取其他流感毒株基因组全序列，通过BioEdit7.0.9将该毒株8节段基因与其他序列比对，MEGA7.0软件邻接法构建进化树，并全面分析该毒株的进化、致病力和抗原性等特征。结果:测序得到该毒株为人流感分离株A/Homo sapien/China/LS340/2019（H3N2）株（LS340），LS340为典型的季节性人流感病毒，血凝素基因属于3C.2a1进化分支，具备人际传播能力，部分位点呈现高传播性和高致病性特征，对金刚烷胺耐药。与当季推荐疫苗株相比，抗原区出现涉及A、B两个表位3个位点突变。结论:LS340未出现重组、缺失等较大变异，但与当季推荐疫苗株相比已经发生抗原漂变，应及时更新疫苗，同时加强此类病毒变异监测，防止流感大流行发生。

目的:了解江苏省淮安市H3N2亚型流感病毒的生物学特性和变异情况，为流感疫情防控与疫苗研发提供参考依据。方法:选取4株2022年淮安市流感监测网络实验室分离的流感毒株，通过全基因组核酸提取、文库构建，应用Nanopore三代测序平台对H3N2亚型毒株进行全基因组序列测定，利用生物信息学软件比对基因组序列相似性、构建系统发育树，解析氨基酸变异特征。结果:8个基因节段之间的核苷酸相似性为97.1%～100.0%，相似性差异最大的是HA基因(97.1%～99.9%)，差异最小的是MP基因(98.6%～99.9%)。核苷酸位点变异频率最高和最低的节段分别是HA基因(3.06%)和MP基因(1.43%)，不同基因节段核苷酸变异率有统计学意义( χ2＝14.293， P＝0.046)。HA和NA基因发育树拓扑结构基本一致，3株隶属3C.2a1b.2a.1a进化簇，1株独立属于3C.2a1b.1b进化分支且糖基化位点相较于另外3株在HA1蛋白142NWT、149NGT和NA蛋白436NLS位点发生丢失。4株淮安株均对NA抑制剂和金刚烷胺类药物敏感。 结论:1株淮安株抗原性发生了改变，与当年疫苗株匹配性较低，建议持续加强H3N2流感病毒的基因监测，为流感防控及流感疫苗筛选提供科学依据。

目的:调查云南省4个艾滋病主要流行地区人类免疫缺陷病毒1型(human immunodeficiency virus type 1，HIV-1)毒株 gag基因序列的变异特征。 方法:利用完全随机抽样法抽取2019年1月至2020年12月云南省昆明市、德宏傣族景颇族自治州、红河哈尼族彝族自治州和临沧市抗病毒治疗定点机构进行随访治疗的480例人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus，HIV)感染/艾滋病患者，收集其流行病学信息，采集血浆标本后送至云南省传染病医院进行分析，采用巢式聚合酶链反应扩增HIV-1 gag基因，并进行基因分型，采用MEGA 6.06软件构建系统进化树，采用VESPA在线分析工具分析特征性氨基酸，采用Distance程序计算 gag，以及gag蛋白不同区段的基质蛋白p17、衣壳蛋白p24、核衣壳蛋白p7及p6蛋白的基因距离。采用SNAP程序分析同义突变频率与非同义突变频率比值(Ks/Ka值)。多组间统计学比较采用方差分析。 结果:404例患者成功获得 gag基因序列，其中以男性居多(250例，61.9%)，年龄为40~59岁者占59.7%(241/404)，传播途径主要为异性性传播(61.4%, 248/404)。主要流行的HIV-1亚型依次为流行重组型(circulating recombinant form, CRF)08_BC 155例(38.4%)，CRF01_AE 74例(18.3%)，独特重组型(unique rebombinant form，URF)52例(12.9%)、CRF07_BC 39例(9.7%)，C亚型34例(8.4%)，其他亚型28例(6.9%)，B亚型22例(5.4%)。构建系统进化树发现，CRF08_BC亚型形成了2个主要传播簇，2个传播簇间共有8个位点的特征性氨基酸分布存在显著差异，分别为第79、93、121、122、151、363、395和396位点。CRF01_AE、CRF07_BC和CRF08_BC的 gag基因距离分别为0.090±0.004、0.088±0.004和0.078±0.002，差异有统计学意义( F＝118.33， P<0.001)。3种主要亚型中， gag区段的Ks/Ka值分别为4.003±1.309、4.141±0.860和4.514±1.215，差异有统计学意义( F＝1.35， P<0.001)；p17区段的Ks/Ka值分别为2.590±0.186、2.831±0.496和2.936±0.475，差异有统计学意义( F＝1.59， P<0.001)；p24区段的Ks/Ka值分别为12.579±1.116、10.185±0.494和8.522±0.595，差异有统计学意义( F＝1.61， P<0.001)；p7区段的Ks/Ka值分别为10.850±0.711、9.717±0.932和8.522±0.026，差异有统计学意义( F＝4.24， P<0.001)；p6区段的Ks/Ka值分别为3.122±0.134、3.040±1.498和4.841±0.353，差异有统计学意义( F＝10.68， P<0.001)。 结论:云南省4个地区中主要流行的亚型为CRF08_BC亚型，CRF08_BC的不同传播簇形成了不同的氨基酸组成模式，不同亚型 gag基因不同区段的变异程度不同，应加强对HIV变异毒株的监测，控制其流行蔓延。

目的:本研究对2019年陕西省三带喙库蚊标本中分离的病毒(SX1943)进行病毒学和分子生物学鉴定。方法:蚊虫研磨液接种组织培养细胞，对分离物进行病毒学和病毒分子遗传学分析。结果:在2019年于陕西省采集的三带喙库蚊标本中获得1株病毒分离物(SX1943)，将该病毒接种至C6/36细胞后第3天发生明显细胞病变，表现为细胞圆缩、聚集和脱落等，分离物可稳定传代。然而，该批标本在BHK-21细胞连续传代3次均未发现显著细胞病变。SX1943病毒接种至C6/36细胞后经电子显微镜(负染)观察，可见大量圆形病毒颗粒，直径约25 nm。SX1943病毒基因组扩增与测序结果显示，该病毒基因组序列全长为3 594 nt，共编码3种蛋白，分别为非结构蛋白(NS1和NS2)和衣壳蛋白(VP)，3种蛋白的基因长度分别为2 376 nt、1 098 nt和1 136 nt。经病毒分子遗传进化分析发现，SX1943病毒与浓核病毒亚科 Brevidensovirus病毒属中的淡色库蚊浓核病毒(Culex pipiens pallens Densovirus, CppDNV)处于同一进化分支，上述结果提示SX1943病毒为CppDNV。 结论:陕西省三带喙库蚊中分离到CppDNV。

目的:对云南省2022年一例流感样病例的咽拭子分离得到的柯萨奇病毒B组5型（coxsackievirus B5，CVB5）病毒株进行全基因组测序，并分析其遗传进化、基因突变和重组特征。方法:通过人宫颈癌细胞培养获得病毒分离株，应用全基因组测序技术对分离株进行病毒基因序列测定，采用MEGA、RDP4及SimPlot软件，解析病毒基因组学特征。结果:分离株YN-01/CHN/2022与2株广东CVB5流行株核苷酸同源性为96.6%，属GⅠ.C1分支，与国内大多其他CVB5流行株相似度低（≤90.3%），揭示国内CVB5流行株间基因组差异较大。该分离株VP1序列存在2个特有的氨基酸突变（T246A和T275A），但其95位氨基酸未发生改变。基因重组分析显示YN-01/CHN/2022可能为重组株，重组位点发生在P1区VP4（940）和P2区2A（3 540）。结论:本研究分离株YN-01/CHN/2022属于CVB5 GⅠ.C1基因型，存在特异的核苷酸分歧，也证实了CVB5基因组有重组现象发生。该数据提示增强CVB5分子流行病学研究工作，持续追踪病毒进化规律，不断提高相关疾病防控工作的精准性。

目的:分析2021—2022年流行季北京市首起乙型流感Victoria系（BV）疫情的病毒血凝素（HA）的基因变异和进化特征以及与流感疫苗株的匹配性。方法:采集北京市朝阳区某小学乙型流感疫情流感样病例的咽拭子标本，提取核酸后利用二代测序技术进行测序分析。应用BioEdit分析HA基因的核苷酸和氨基酸变异位点，采用Mega 6.0软件中的NJ模式构建HA基因的遗传进化树并分析。结果:通过二代测序获得了2株BV的HA基因全长序列。与本年度的疫苗株HA基因相比较，疫情株有9个氨基酸位点发生变异，其中6个变异位点位于3个不同的抗原决定簇。遗传进化树分析显示疫情株HA基因位于Clade 1A.3a2分支，与2021—2022年度北半球推荐的流感疫苗株（B/Washington/02/2019）不在同一分支。结论:本起BV疫情毒株的HA基因在抗原表位发生多处变异，必需加强BV流感的监测与变异规律分析，为BV防控策略的制定提供有力的数据支撑。

目的:了解绵阳地区的流感样病例患者的鼻病毒(human rhinovirus，HRV)流行情况及病原特征。方法:收集2021—2022年绵阳地区哨点医院呼吸道感染且诊断为流感样病例(influenza-like illness，ILIs)患者的咽拭子，采用实时荧光定量PCR技术对16种常见病原体进行检测。巢氏PCR扩增HRV阳性样本的VP4/VP2编码区基因。从GenBank数据库下载国内外各血清型代表株进行系统发育、一致性及氨基酸变异分析。结果:共采集绵阳地区ILIs样本332例，病毒检出率为58.73%(195/332)。其中HRV阳性样本23例，检出率为6.92%(23/332)，成功扩增出18条HRV流行株序列。经比对发现绵阳地区ILIs病例流行的HRV涉及13种血清型，分属于HRV-A(12种)、HRV-B(5种)和HRV-C(1种)3种基因型。同源性分析表明其核苷酸和氨基酸相对保守，但与参考株相比，HRV-A型和HRV-B型存在多处变异。结论:HRV是2021—2022年绵阳地区ILI感染的病原体之一，以HRV-A型为主。

目的:了解浙江省衢州地区儿童病毒性脑炎埃可病毒(Echovirus, ECHOV)优势血清型与变迁并分析ECHOV VP1基因分子特征。方法:采集53例病毒性脑炎患儿脑脊液标本进行病毒分离培养。采用荧光RT-PCR和PCR分别检测脑脊液标本中人肠道病毒(human enterovirus，HEV)包括ECHOV、柯萨奇病毒(coxsackie virus，CV)和新型肠道病毒(enterovirus，EV)，以及流行性乙型脑炎病毒(japanese encephalitis virus, JEV)、腮腺炎病毒(mumps virus, MuV)、西尼罗病毒(west nile virus，WNV)、基孔肯雅病毒(chikungunya virus，CHIKV)、单纯疱疹病毒(herpes simplex virus，HSV)和巨细胞病毒(cytomegalovirus，CMV)。HEV阳性脑脊液标本采用RT-PCR法扩增HEV-B组全长VP1基因序列，测序后用多种生物信息学软件分析ECHOV VP1基因型、基因重组和遗传进化特征。结果:RD细胞分离培养出6株毒株，但Hep-2细胞分离培养结果均阴性。11份标本HEV通用荧光RT-PCR结果阳性，但其他病毒检测结果均阴性。11份HEV阳性标本中6份检出ECHOV，与分离培养结果一致，分别为4株ECHO6、1株为ECHO7和1株ECHO30血清型，柯萨奇病毒和EV检测结果均阴性。4株ECHO6病毒属于ECHO6-C2基因亚型，但分为ECHO6-41/46和ECHO6-45/48两个流行克隆，ECHO7和ECHO30分别属于ECHO7-C和ECHO30-C基因型。ECHO6与ECHO30病毒在进化过程中存在VP1基因重组。结论:ECHOV是该地区儿童病毒性脑炎主要病原体，且可能存在局部暴发流行。ECHO6与ECHO30病毒VP1基因存在重组可能性，ECHO6有成为ECHOV优势血清型的可能。

目的:分析湖南省人源和水产动物源环丙沙星-头孢噻肟-阿奇霉素共耐药汤卜逊沙门菌的分子流行特征。方法:对湖南省食源性疾病散发病例粪便样本和水产品样本中分离的汤卜逊沙门菌进行环丙沙星-头孢噻肟-阿奇霉素共耐药菌株的筛选与鉴定，使用肉汤稀释法对11种抗菌药进行体外药敏试验，并利用全基因组测序技术分析菌株的耐药机制以及进化关系。结果:从粪便样本和水产品样本中共分离到19株汤卜逊沙门菌，其中9株菌对环丙沙星-头孢噻肟-阿奇霉素共耐药。进一步分析发现8株菌检出IncC质粒，携带质粒介导的喹诺酮类药物耐药基因 qepA- qnrS1、β-内酰胺酶耐药基因 blaCMY-2和大环内酯类耐药基因 mph（A）；1株检出IncR质粒，携带 qnrB4- aac（6 ′） -Ib-cr、 blaOXA-10和 mph（A）耐药基因。遗传环境分析发现 qnrS1、 qepA、 mph（A）和 blaCMY-2基因可能分别通过插入序列IS Kra4、IS91、IS6100和IS Ecp1整合到耐药菌的基因组上。基于核心基因组生成的系统发生树表明，人源和水产动物源环丙沙星-头孢噻肟-阿奇霉素共耐药汤卜逊沙门菌属于同一进化分支，具有较近的遗传进化关系。 结论:湖南省人源和水产动物源样本中检出对环丙沙星-头孢噻肟-阿奇霉素共耐药汤卜逊沙门菌，提示此类多重耐药菌已在人和水产动物之间传播。