第135章 黎明前的測序

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  書友都在討論區,暢聊都市小說小說的魅力。

  徐文培從書房的椅子上站了起來。

  他道:

  「繞過地方疾控,直接走加急測序通道,得是國家級的公共衛生警報,不可能只憑几個重症病例就越級上報。」

  江河迅速匯報:

  「患者42歲,既往體健,在48小時內從普通發熱進展為雙肺大面積實變,血氧跌破88%,更重要的是,接觸過他的翻譯現在在省人民醫院插管,負責打掃他房間的保潔在市八醫院昏迷,常規的甲流快篩是陽性,但大劑量的奧司他韋用下去毫無反應。」

  徐文培沉默。

  過了會,又問:「你確認過流行病學鏈條嗎?」

  「嗯,他們在三天內都有明確的時空交集點,現在常規的流程需要市級、省級疾控逐級分離培養,最快也要兩到三周才能出全基因組序列,三周時間,廣交會數萬外商和本地人口足夠把這個病毒帶到全國甚至全世界。」

  江河頓了頓,道:「我只需要您幫我聯繫病毒病所的核心研究員,把通道打通,證據,我今晚自己做出來發給他們。」

  「你自己做?」徐文培眉頭緊鎖,「你去哪弄P3實驗室和測序儀?」

  「這個我來解決,只要拿到關鍵靶點的突變基因序列,我就直接通過郵件發您,有了序列對比,流程就能合法合規提速。」

  徐文培站在窗前,無言思量著。

  於他而言,一個大三學生,哪怕發了頂刊,但在大流行傳染病面前,依然顯得過於年輕。

  但……江河的忙,自己必須得幫。

  「好,我認識病毒病所的舒躍龍研究員,人不錯,如果你能拿出證明它不是季節性流感的測序片段,我就有信心說服他讓他直接介入。」

  「好的,謝謝徐主任。」

  掛斷電話,江河轉身走回醫務科辦公室。

  楊煦和柯正還在等他。

  江河:「老師,我想借用孫長明教授的腫瘤研究所中心實驗室,全院只有那裡有ABI 3130xl基因分析儀和高標準的生物安全櫃,還有,我需要柯醫生立刻去給馬克做一次深部支氣管肺泡灌洗,把灌洗液樣本交給我。」

  楊煦看著江河,他意識到自己的學生要幹什麼了。

  隨之,驚訝的無以復加。

  柯正又震驚又擔憂,道:「你要自己做核酸提取和基因測序?可你只是個學生啊,如果在實驗室里發生泄露或者暴露怎麼辦?這違規了吧?」

  「所以樣本需要柯醫生在病房裡加入含有硫氰酸胍的裂解液,硫氰酸胍會瞬間使病毒的蛋白質外殼變性,徹底滅活病毒,同時抑制RNA酶的活性。」

  江河道:「滅活後的樣本送到實驗室,就不再具備傳染性,實驗室里的操作只需要常規的生物安全防護級別就足夠了,這在流程上沒有違規。」

  柯正被江河嚴密的邏輯堵得說不出話來。

  楊煦終於從驚訝中緩過神來。

  今天晚上,全程開啟自動跟隨的他,又被自己學生震撼到了。

  於是便不再猶豫,站起身,撥通了孫長明的電話。

  凌晨兩點,電話響了很久才被接起。

  孫長明:「老楊?幹什麼?怕我跟你搶媳婦,也不能不讓我睡覺吧?」

  楊煦:「長明,借你的中心實驗室用一晚,PCR儀、離心機、通風櫥、還有ABI測序儀,包括冷庫里的試劑盒,我全都要用。」

  孫長明清醒了些:「你個搞肝膽外科的用什麼測序儀?你要幹嘛?」

  「江河要用。」楊煦說。

  電話那頭沉默了兩秒。

  隨後,孫長明龍顏大悅:「你同意讓江河加入我的實驗室了?孺子可教也……」

  楊煦:「別開玩笑了,正事。」

  「呃……正事嗎?抱歉。」

  如果是別人,孫長明肯定還要多問幾句。

  但要借設備的人是江河,孫長明就沒多問了。

  「……行,我給值班的安保打電話開門,儀器隨便用,試劑用多少記下來,讓他以後從自己的項目經費里扣。」

  「謝了。」楊煦掛斷電話,「實驗室搞定了,但提取病毒RNA和跑PCR是個精細活,一個人一晚上不可能做的完。」


  「對,所以我準備叫人。」

  江河拿出手機,點開miRNA早篩項目組的群聊。

  凌晨2:10。

  江河:【所有人,看到消息立刻回復,半小時內,附一院孫長明教授腫瘤研究所中心實驗室門口集合。】

  消息發出去不到三十秒。

  陳浩:【收到!我來給所有人打電話!】

  程溪瑤:【已經在穿衣服了。】

  顧亦舟:【我離得近,五分鐘到。】

  陸曉林:【收到。】

  沒有人問為什麼,沒有人抱怨現在是凌晨兩點。

  二十分鐘後,腫瘤研究所中心實驗室大門外。

  陳浩連扣子都扣錯了,程溪瑤的頭髮隨便用皮筋扎在腦後。

  江河站在實驗室門口等他們。

  陳浩問:「老江,大半夜的,出什麼事了?嫂子呢?」

  江河簡單回答:「你嫂子在酒店,附一院有緊急情況,我們要連夜做個研究。」

  「啊?」程溪瑤一愣,「嫂子來了?」

  「這不是重點吧!」易向晚有些緊張道,「原來是緊急情況嗎?可是老大,咱都是新手啊?你怎麼不去找附一院檢驗科的人?」

  答案很簡單。

  檢驗科的老師們有自己的操作習慣。

  如果江河去指揮他們,他們會質疑為什麼不加這個試劑,為什麼要改那個參數。

  溝通成本極高。

  但這六個人不同。

  過去的一段時間裡,江河給他們進行了地獄般的RNA提取理論授課。

  他們對江河的話言聽計從,執行江河的作業程序不會有任何折扣。

  所以,江河道:「聽好,醫院收治了一例極高危的不明原因重症肺炎患者,現在我懷疑是一種新型的重組流感病毒,我們需要在今晚,提取出病毒的RNA,逆轉錄成A,跑出PCR擴增片段,然後上機測序,拿到它的基因序列證明。」

  六個人:「???」

  唐培:「老,老大……這什麼未知病毒的,我們做……安全嗎?」

  「送來的樣本是經過硫氰酸胍徹底裂解滅活的,它現在只是一堆核酸物質,沒有傳染性,這和我們前幾天培訓的提取外周血游離miRNA的底層邏輯完全一致,甚至因為我們要提取的是病毒的基因組RNA,豐度更高,操作上反而更容易。」

  「重點是,防止環境裡的RNA酶降解樣本。」

  江河嚴肅道:「你們是我親自教出來的,我對你們的實驗規範有絕對的信心,今晚的操作,每一步都必須嚴格按照我教的規範來,不許有任何多餘的動作,聽明白了嗎?」

  「明白!」陸曉林年紀最長,第一個出聲回應。

  「明白了老江,你說咋干就咋干。」陳浩拍了拍臉,讓自己徹底清醒。

  「去更衣室,穿兩層隔離衣,戴雙層乳膠手套,N95口罩,護目鏡,進核心區。」

  凌晨3:15。

  柯正提著一個密封的生物安全轉運箱來到了實驗室門口。

  他把箱子交給江河:「江河,這是馬克的深部支氣管肺泡灌洗液,已經加了裂解液滅活了。」

  「好。」

  江河接過箱子,轉身刷卡進入實驗室核心區,立刻說道:

  「第一組,陳浩、向晚,你們負責配製試劑,所有的DEPC水、無水乙醇、異丙醇,全部重新開封新的,確保絕對無RNA酶污染,操作台用RNaseZap噴灑擦拭兩遍。」

  「第二組,程溪瑤、唐培,你們負責給所有的移液槍換上帶濾芯的槍頭,準備好離心管和冰盒。」

  「師兄,亦舟,你們倆配合我,準備過柱子提取。」

  江河站在超淨工作檯前,將轉運箱打開,取出裝有滅活樣本的凍存管。

  「開始。」

  實驗室內。

  嚴肅,高效。

  這群年紀輕輕的學生,此刻展現出了驚人的紀律性。

  這就是培訓的成果!


  江河拿起一把P1000的移液槍,套上帶濾芯的槍頭。

  「加入Trizol試劑,1毫升。」

  將樣本移入新的離心管中,注入Trizol。

  透明的液體瞬間混合。

  「室溫靜置5分鐘,讓核蛋白複合體徹底解離。」

  江河看了一眼牆上的掛鍾。

  五分鐘一到。

  「加氯仿,0.2毫升。」

  「蓋緊管蓋,劇烈振盪15秒。」

  「靜置3分鐘。」

  顧亦舟在一旁已經打開了高速冷凍離心機的蓋子,溫度已經預冷到了4℃。

  「放入離心機,配平,12000轉,15分鐘。」

  這15分鐘極其漫長。

  「滴——」

  離心機停止。

  江河小心翼翼取出離心管。

  在冷光的照射下,管內的液體清晰地分成了三層:

  底層是紅色的酚氯仿相,中間是一層薄薄的白色蛋白交界面,最上層是無色的水相。

  所有的病毒RNA,都溶解在這最上層的無色水相中。

  江河深吸了一口氣,換了一把P200的移液槍。

  這一步是整個提取過程中最關鍵的一步。

  如果吸到了中間的蛋白層或者底層的有機相,整個樣本就廢了。

  他將手肘支撐在檯面上,按下移液槍的按鈕。

  槍尖精準懸停在無色水相的中央,緩緩吸取了400微升的液體,移入一個全新的無酶離心管中。

  全程,江河的手沒有一絲顫抖。

  外科醫生的定力,在這一刻展現得淋漓盡致。

  陸曉林在旁邊看得頭皮發麻。

  ——哪怕是浸淫實驗室多年的老研究員,懸空吸取水相時也難免會有細微的晃動,但江河的手就像是被焊死了一樣,穩得可怕。

  「加入等體積的異丙醇,陳浩,遞冰盒。」

  「加入等體積的異丙醇,陳浩,遞冰盒。」

  樣本在冰上靜置了10分鐘後,再次放入冷凍離心機。

  12000轉,10分鐘。

  再次取出時,管底出現了一點點半透明膠狀沉澱。

  「RNA沉澱出來了。」程溪瑤隔著護目鏡,眼睛亮了起來。

  江河:「棄上清,加1毫升75%的冰乙醇洗滌沉澱。」

  輕輕懸浮沉澱後,第三次離心。

  7500轉,5分鐘。

  最後,用移液槍極其小心地吸走所有的乙醇液體,將離心管敞口放置在超淨台的通風處。

  「風乾5分鐘,不能幹透,否則很難溶解。」

  五分鐘後,江河加入20微升RNase-free的水,輕輕吹打。

  「去測濃度。」江河把樣本遞給陸曉林。

  陸曉林拿著樣本走到NanoDrop分光光度計前,取了一微升滴在檢測基座上,放下懸臂。

  電腦屏幕上立刻跳出一條曲線。

  「濃度120 ng\/μl,A260\/280比值2.02。」陸曉林聲音迅速,「師弟,提取極其完美!純度極高,沒有蛋白和苯酚污染!」

  陳浩幾個人長長地鬆了一口氣,互相對視了一眼。

  做到了!

  江河毫不猶豫,道:「立刻進行逆轉錄,RNA極易降解,必須馬上把它變成穩定的A。」

  「引物用什麼?」陸曉林問。

  「用隨機六聚體引物(Random Hexamers)做全轉錄本的逆轉錄。」

  江河走到冰箱前,拿出逆轉錄試劑盒:「不需要特異性引物,我們在PCR階段再用甲流通用的HA(血凝素)和NA(神經氨酸酶)保守區引物去釣出目標片段。」

  看著手裡的試劑,江河眼神微動。

  其實,如果這真的是一種完全未知的全新病毒,今晚的這幾個小時根本連門檻都摸不到。


  光是引物設計就能卡死全中國最頂尖的實驗室兩周時間。

  但他不一樣。

  他記得H1N1的基因圖譜,也知道它的外膜蛋白弱點,包括它最容易被哪種引物擴增。

  基本就等同於,拿著標準答案,反向推導解題步驟。

  所以效率才能這麼高。

  逆轉錄反應體系配製完畢。

  放入PCR儀。

  42℃孵育60分鐘,70℃加熱5分鐘滅活逆轉錄酶。

  凌晨5:30。

  逆轉錄完成。

  極其脆弱的RNA終於變成了相對穩定的DNA。

  「準備PCR擴增反應。」

  「我們要分別擴增它的HA基因、NA基因、M基因以及PB1基因片段。」

  PCR反應板在江河等人的熟練操作下加樣完畢。

  放入實時螢光定量PCR儀。

  設置熱循環程序:95℃預變性5分鐘,然後進行40個循環的95℃變性15秒、60℃退火延伸1分鐘。

  「大概需要一個半小時。」

  江河脫下最外層的乳膠手套,看了一眼掛鍾。

  實驗室里的六個學生已經疲憊不堪。

  江河走到走廊上,翻出林振華廳長秘書的電話,撥了過去。

  電話響了七八聲才通。

  「王秘書,我是江河,抱歉打擾您休息。」

  「嗯……沒關係,怎麼了?」

  「王秘書,我需要您立刻向林廳長匯報,附一院收治了一名墨西哥外商,目前已確認為極高危的不明原因重型肺炎,並且,省人民醫院和市八醫院在昨晚分別收治了與他有明確密切接觸和環境接觸的兩名重症患者,我判斷,這是一起典型的具有極強人傳人能力的烈性呼吸道傳染病。」

  「??」

  躺床上的王秘書翻身而起,直接被嚇出冷汗。

  「你確定?地方疾控有上報嗎?」

  「疾控走流程太慢,我目前正在附一院孫長明教授的實驗室里跑它的基因測序,現在,我希望省廳立刻動用行政力量,去尋找一輛計程車,司機姓林,三天前搭載過這名墨西哥外商,現在處於失聯狀態,他極有可能已經發病,如果他在城市裡繼續活動,後果不堪設想。」

  「江河,你目前有確鑿的實驗室證據嗎?」

  「證據馬上出來,但那個司機,多在外面待一分鐘,就會多傳染十個人,王秘書,人命關天。」

  電話那頭沉默了幾秒。

  「我知道了,我立刻向林廳長匯報,你那邊一旦有實驗室結果,第一時間通知我!」

  江河看著手機,微微鬆了一口氣。

  ——還好有廳長的聯繫方式!

  早上7:15。

  PCR儀擴增結束。

  「跑個瓊脂糖凝膠電泳看看有沒有條帶!」陸曉林立刻將PCR產物取出來。

  十五分鐘後,電泳結果在紫外凝膠成像儀下顯現。

  屏幕上,在對應擴增片段大小的位置,出現了極其明亮的特異性條帶。

  沒有引物二聚體,沒有非特異性擴增。

  「漂亮!」陳浩忍不住揮了一下拳頭。

  江河:「準備測序反應,用純化柱回收PCR產物,加入BigDye測序試劑,進行測序PCR。」

  又是一輪精密操作。

  上午10:00。

  陽光已經徹底照亮了羊城的天空。

  孫長明的實驗室里,所有人圍在ABI 3130xl基因分析儀的電腦屏幕前。

  測序的毛細管電泳正在進行最後的信號讀取。

  屏幕上開始逐一出現不同顏色的螢光峰。

  紅色、綠色、藍色、黑色,分別代表著A、T、C、G四種鹼基。

  「出峰了,基線很平,峰型極其尖銳,測序質量極高。」程溪瑤緊盯著屏幕,眼睛一眨不眨。


  隨著測序儀的運行,一長串的鹼基序列被讀取出來,生成了FASTA格式的文本文件。

  「導出序列數據,陳浩,打開電腦里的BLAST比對軟體。」

  陳浩立刻將生成的HA、NA、M三個基因片段的序列文件導入本地構建好的流感病毒資料庫中進行相似度比對。

  進度條快速拉滿。

  比對結果彈了出來。

  陳浩看著屏幕上的英文和數據,愣住了。

  「老江……這……這不對啊,這資料庫是不是壞了?」

  「怎麼了?」

  「它的HA基因片段,比對出來最相似的是……北美古典豬流感病毒?它的NA和M片段,比對出來是歐亞類禽豬流感病毒?然後……它的PB1基因怎麼又和人類季節性H3N2流感病毒高度同源?」

  陸曉林搖頭:「這不可能,豬的病毒、禽類的病毒、人類的病毒……怎麼會全部拼湊在同一個病毒株里?我們做錯了。」

  大家都有些失望。

  只有江河,長長地吐出了一口濁氣。

  ——成了。

  至於為什麼?

  原因很簡單。

  當豬同時感染了禽流感、人流感和豬流感病毒時,它的呼吸道上皮細胞就像是一個天然的混合器。

  不同的病毒在這裡發生了基因重排,最終誕生了這個集三家之長、對人類有著致命威脅的全新變異體——

  甲型H1N1流感病毒。

  江河輕聲道:「資料庫沒壞,這是一種前所未見的四重重配新型流感病毒,人類的免疫系統對它完全陌生。」

  實驗室里,一片死寂。

  六個學生呆呆地看著屏幕。

  ——江河的意思是說,他們剛才,親手發現了一個新的病毒?

  就在這時,江河的手機震動起來。

  來電顯示:鄭立言。

  江河接起電話。

  「江河,早。」

  「鄭院士,早上好。」

  江河簡單闡述了一遍前因後果之後,道:

  「……我剛剛跑完測序,結果出來了,北美古典豬流感、歐亞豬流感和人流感的基因片段,在這個病毒體內發生了重排,這是一種四重重配的新型變異株,常規的抗原快篩只能測出甲流陽性,完美掩蓋了它的真實身份。」

  電話那頭的鄭立言瞬間沒了聲音。

  當年1918年的西班牙大流感,1957年的亞洲流感,1968年的香港流感……

  全都是因為基因重排導致的抗原轉變!

  而每一次,都帶走了數以萬計的生命。

  鄭立言:「你確定測序結果無誤?」

  江河說:「我立刻把FASTA序列文件和BLAST比對結果發到您的郵箱。」

  「好,如果數據屬實,我親自向衛生部匯報。」

  信息對接完畢。

  江河放下手機,轉頭看向身後的六個學生。

  他們熬了一整夜,但每個人都毫無困意。

  因為大家都意識到了,自己正在參與拯救一座城市的計劃……

  這不是救一個人兩個人那麼簡單。

  「陳浩,把測序報告列印出來,我們走。」

  「去哪?」

  「醫務科。」

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