病毒和朊病毒 ppt课件

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病毒和朊病毒ppt课件

1940年，Kausche首先用电镜观察到烟草花叶病毒颗粒；
No.3
Shanghai Jiao Tong University
禽流感病毒正在侵染细胞（2007年）病毒学（Virology）：研究病毒（virus）的本质及其与宿主的相互作用的科学。
No.4
Shanghai Jiao Tong University
Shanghai Jiao Tong University
1900年前后，包括口蹄疫（foot and mouth disease）在内的多种动植物疾病病原体的滤过性特性被证明。
filterable viruses（滤过性病毒）
viruses（病毒）
1935年，W M Stanley首次提纯并结晶了烟草花叶病毒； Bawden等证明烟草花叶病毒的本质为核蛋白；
白质。
结构蛋白
构成一个形态成熟的有感染性的病毒颗粒所必需的蛋白质。
壳体蛋白；包膜蛋白；存在于毒粒中的酶；
保护作用启动感染
（决定感染的特异性）
参与病毒的入侵或复制
（如逆转录酶等）；
Shanghai Jiao Tong University
六、病毒的复制
病毒感染敏感宿主细胞后，病毒核酸进入细胞，通过其复制与表达产生子代病毒基因组和新的蛋白质，然后由这些新合成的病毒组分装配（assembly）成子代毒粒，并以一定方式释放到细胞外。病毒的这种特殊繁殖方式称做复制（replication）。
1898年，M W Beijerinck对烟草花叶病病原体的研究结果：
✓ 能通过细菌滤器； ✓ 可被乙醇沉淀而不失去其感染性， ✓ 能在琼脂凝胶中扩散； ✓ 用培养细菌的方法不能被培养出来，推测只能在植物活细胞中生活；

山东版必修1《课外阅读疯牛病与朊病毒》ppt课件

另外，检测方法还有：
• • • • • 4、蛋白质错误折叠循环扩增 5、毛细管电泳法 6 、Protein A磁珠检测朊病毒 7、双色强荧光目标扫描法 8、红细胞分化相关因子水平检测方法
朊病毒病治疗的思路
• 朊病毒在机体内复制的分子基础是PrP6与PrP&间构象转化，故而阻断PrPc向着PrP＆转化是朊病毒病治疗的一个切入点。此外，朊病毒病主要特征是朊病毒在中枢神经系统聚集，引起患病个体脑组织的病理变化，凶此，减少PrP&的蓄积也是治疗过程中经常考虑到的另外一个方面。
疯牛病（BSE）
• BSE的病程一般为14～90天，潜伏期长达4～6年。这种病多发生在4岁左右的成年牛身上。其症状不尽相同，多数病牛中枢神经系统出现变化，行为反常，烦躁不安，对声音和触摸，尤其是对头部触摸过分敏感，步态不稳，经常乱踢以至摔倒、抽搐。发病初期无上述症状，后期出现强直性痉挛，粪便坚硬，两耳对称性活动困难，心搏缓慢(平均50次/分)，呼吸频率增快，体重下降，极度消瘦，以至死亡。
下图为朊病毒的结构
朊病毒的危害
• 朊病毒病可以是遗传性的，也可以是传染性的。朊病毒的传播途径包括，食用动物肉骨粉饲科、牛骨粉汤；医源性感染，如使用脑垂体生长激素、促性腺激素和硬脑膜移植、角膜移植、输血等。 • 由朊病毒引起的病统称朊病毒病或传染性海绵脑病，它们都为致死性中枢神经系统的慢性退化性脑病，感染朊病毒后有超长的潜伏期，平均20年，最长可达到50年，发病前无法检测和诊断。
朊病毒病治疗的研究进展
• 1、化学治疗
• 常常使用一些具有抗朊病毒作用的化合物来治疗。然而，这些物质在体外培养接种朊病毒的细胞模型中有效，有的且对动物模型有毒性，或在体内治疗效率极低，甚至无效。

朊病毒ppt课件

现其可能在神经系统、T细胞信号转导及核酸代谢等方
面发挥一定作用，不同哺乳动物中PrPC序列同源性达到 70%以上。

调节神经细胞黏附、增殖、分化；保护神经系统；抑制肿瘤细胞对凋亡刺激的敏感性；具潜在的参与胚胎发育及调节干细胞自我更新的能力。
异常瘙痒型朊病毒致病原因

致病性的朊蛋白可以持续复制和沉淀, 是具有极强传

“蛋白Ｘ”是由小鼠非PrP基因编码的特异因子，可能
是参与催化PrPC分子构象改变的“分子伴侣”，同PrPC
和PrPSC形成三元复合物。
构象转变中的辅助因子——Hsp104和Hsp70
在体内广泛存在的热休克蛋白家族中，Hsp104和Hsp70 都能与PrPC发生相互作用。

Hsp104引起朊病毒蛋白向抗蛋白酶K水解的状态转化； Hsp70对类似PrPSC形式的聚集有抑制作用。
朊病毒研究有待解决的问题?病毒因子性质鉴定体外实验产生的prpsc是否有感染性毒株多样性的形成机制prp生理机能朊病毒进入脑的通路和其与脑病变的关系?各实验室对朊病毒研究内容矛盾?人们目前尚不能得到prpsc的可靠结构信息导致从prpc获得的许多构象变化相关的结论只能停留在推测层面正确性无法检验?prpc生物学功能尚不明确使其结构与功能不能连接起来朊病毒病的预防?消灭已知的感染牲口对病人进行适当的隔离
反馈环道促使PrP*转变为PrPSC ，但这种情况通常很少发生；另一方面，体细胞突变也可使PrPC失稳促使 PrP*转变为PrPSC 。

C:发生遗传朊病毒病时，突变的PrPC （△ PrPC ）作
为许多细胞正常代谢的一部分被合成和降解。△PrPC
的随机不稳定性比PrPC高，从而产生部分解折叠的单

《阮病毒介绍》PPT课件

syndrome, GSS）
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7
朊病毒病的分类
第一类: 羊瘙痒病；牛海绵状脑病；散发性、家族性及医源性克雅
病（sporadic, familial and iatrogenic CJD, sCJD, fCJD, iCJD）；库鲁病；散发性、家族性致死性失眠症（Sporadic and familial fatal insomnia，sFI , fFI）。
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10
朊病毒病的共同病理特点
中枢神经系统进行性退行性海绵样变, 四大神经病理特征： 1. 神经元细胞空泡变性或海绵样变（Spongiform changes） 2.神经元退化、丢失(Neuron loss) 3.星形细胞增生（Astrocytosis），取代正常的神经元细胞 4.形成淀粉样斑沉积(Amyloidosis)
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9
朊病毒病的分类
第三类: 新型变异性克雅病（new variant of CJD，nvCJD or vCJD）。
vCJD是由于食入BSE污染的食物制品引起。此类朊病毒病的特征为脑组织中大量PrP淀粉样斑块沉积，大量的海绵样空泡形成。与GSS不同的是其PRNP基因未发现有变异位点存在。
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11
朊病毒感染引起人和动物的主要疾病
羊瘙痒病（scrapie）
是一种羊的慢性消耗性疾病，是朊病毒引起的最常见疾病之一。十八世纪中叶开始在欧洲流行。在羊群中易于传播，但确切的传播途径尚不清楚。
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12
朊病毒感染引起人和动物的主要疾病
1954年冰岛病理学家Bjorn Sigurdsson（1913-1959）首先系统地描述了羊瘙痒病的特点。
6. 羊等反刍动物，传播的潜在危险不明，很难预测和控制；

《朊病毒分子生物学》PPT课件

五、朊病毒的复制模型
第一个模型朊病毒复制是在protein-only heterodimer模型下建立的. 该模型是假定一个单一的PrPSc分子与一个单一的PrPC分子结合并催化其转化成 PrPSc。这两个PrPSc分子,可以继续转换成 PrPC。
（PrPc内生）
（PrP转化为PrPSc)
• Prion的结构模型，左PrPc，右PrPSc
朊病毒的核磁共振图谱
四、人和动物朊病毒病
人阮病毒病：
1：克雅氏综合症(CJD)
克雅氏病是罕见的早老性痴呆病，其潜伏期可长达十年，发病后期人的大脑被毁损，最后昏迷死亡。在欧洲、美洲、大洋洲等各地的发病率约为百万分之一。
2：库鲁病（Ku—rmm)
2、结晶假说
该假说认为PrP蛋白在有PrPSc分子的情况下形成结晶时，晶格中的PrPc分子有α螺旋构象转变成PrPSc的β折叠构象.由此可见 PrP蛋白的构象转变并无核酸活动的参与。
3、构型诱变假说
PrPSc可诱导正常的PrPc转变成PrPSc，这一转变完全是翻译后过程，为蛋白质的二级结构发生变异。正常的PrPc主要由4个α螺旋环组成，其氨基端有15个氨基酸是PrPSc 的结合区域；当有 PrPSc 与之接触后，PrPc就会发生构象改变，α 螺旋减少，β折叠增多，继而转变成PrPSc。改变前后在蛋白质特异性方面存在较大差异。
1:羊瘙痒病(scrapie of sheep and goat)
2:水貂传染性脑病(transmissible mink
encephalopathy,TMM)
3:鹿慢性退行性变(chronic wasting disease of deer, CWD)
4：牛海绵状脑病(bovine spongiform encephalopathy,

朊病毒ppt课件

正常情况下PrP*的浓度很低， PrPSC的形成亦可以忽
略不计，但当出现以下三种情况时， PrPSC便会大量
地产生和积蓄：

A:发生传染性朊病毒病时，外源的朊病毒进入细胞，并作为模板促使PrP*转变为PrPSC 。

B:散发性朊病毒病中，无外源的朊病毒参与，可能是
由于PrP*积蓄至足以自发产生PrPSC的水平，再通过正
N端两个保守区域
N端没有明确的结构，23-128个氨基酸残基组成五个八肽重复区域位于重复区域下游，高度疏水和保守的“疏水核心区域”序列此外“疏水核心区”上游的有亲水性区域
其他结构

N端和C端的信号肽序列两个糖基化位点二硫键：连接第二个和第三个α 螺旋 C端糖基化磷脂酰肌醇（GPI)

遗传物质：蛋白质大小：比已知的最小的常规病毒还小得多（约30～50nm），电镜下观察不到病毒粒子的结构

特性：有可滤过性、传染性、致病性、对宿主范围的特异性、
对多种因素的灭活作用表现出极强的抗性

对人类最大的威胁：导致人类和家畜患中枢神经系统退化性病变，最终不治而亡
朊病毒病的类型

目前已知由朊病毒蛋白引起的人畜共患性传染病约有
反馈环道促使PrP*转变为PrPSC ，但这种情况通常很少发生；另一方面，体细胞突变也可使PrPC失稳促使 PrP*转变为PrPSC 。

C:发生遗传朊病毒病时，突变的PrPC （△ PrPC ）作
为许多细胞正常代谢的一部分被合成和降解。△PrPC
的随机不稳定性比PrPC高，从而产生部分解折叠的单
其组织仍具感染性，因而认为“羊瘙痒症”的致病因子并非核酸，而可能是蛋白质。

微33-其他病毒及朊粒PPT课件

Prion researcher and 1997 Nobel Prize winner
33
传染性海绵状脑病（transmissible spongiform encephalopathy, TSE）
* 动物TSE，如：
羊瘙痒病牛海绵状脑病（BSE）——疯牛病
* 人类TSE，如：
库鲁病（kuru disease）克-雅病变种（variant CJD, v-CJD）
-
21
二、致病性
根据感染部位的不同， HPV分为：嗜皮肤和嗜粘膜致病机制：
病毒复制诱导上皮细胞增殖，使表皮增厚和角化，由此形成乳头状瘤，也称疣。
高危型别HPV的一段游离基因可插入宿主染色体的任意位置，导致细胞转化。传播方式：直接/间接接触，性传播，新生儿垂直传播
-
22
HPV引起宫颈癌机制示意图
*免疫印迹：目前国际上确诊Prion病最常用的有效方法。先用蛋白酶K处理标本，电泳后转印至硝酸纤维膜，再用PrP McAb或多克隆抗体检测PrPSc。
ELISA：用于大量筛查
-
47
主要症状：高度兴奋、恐水、咽肌痉挛不能进食、全身进行性瘫痪；呼吸和循环衰竭而死亡。
病死率几乎100％
-
4
-
5
一、生物学性状
1、形态结构
❖有包膜病毒，弹状，60~85X130~300nm，衣壳为螺旋对称形，有刺突，包膜有大量糖蛋白突起血凝素
❖核心为 (-)ssRNA
❖感染细胞胞质内形成嗜酸性包涵体--Negri body（内基小体）
-
19
第二节人乳头瘤病毒
Human Papillomavirus，HPV
主要感染皮肤粘膜细胞，引起增生性病变种类有100多型

《朊病毒分子生物学》课件

通过磁共振成像（MRI）等神经影像学手段观察脑部病变，辅助早期诊断。
蛋白质检测
利用蛋白质组学技术检测脑脊液或血液中朊病毒相关蛋白，实现早期诊断。
04
朊病毒的治疗与预防
现有的治疗手段
药物治疗
使用抗病毒药物和免疫调节剂来抑制朊病毒复制和减轻症状。
干细胞治疗
利用干细胞移植来替换受损的细胞，促进组织修复和再生。
相关疾病的防治提供新的思路。
推动病毒进化与生态学研究
02
朊病毒作为一种独特的病毒，其进化与生态学研究有助于深入
了解病毒的演化历程和生态平衡。
促进生物安全和生物防御研究
03
朊病毒作为一种潜在的生物安全威胁，其研究有助于提高生物
安全和生物防御能力。
朊病毒研究的挑战与机遇
挑战
朊病毒的研究涉及到复杂的分子机制和生物学过程，需要克服多种技术难题和科学难题。同时，由于朊病毒疾病的潜伏期长、症状不典型，给诊断和治疗带来很大困难。
02
朊病毒的分子结构与功能
朊病毒的基因组结构
朊病毒基因组由小的异常折叠的蛋白质组成，称为PrPsc，与正常的PrPc 蛋白质相似但结构不同。
PrPsc基因组可在哺乳动物细胞中复制并聚集，导致神经元死亡和海绵状病变。
朊病毒的蛋白质结构
朊病毒的蛋白质结构由多个重复的α-螺旋结构域组成，这些结构域在空间上形成卷曲螺旋结构。
机遇
随着科学技术的不断进步和研究的深入，朊病毒研究将迎来更多的机遇。例如，基于朊病毒复制机制的药物筛选、基于朊病毒结构的药物设计和疫苗开发等，将为防治朊病毒相关疾病提供更多可能性。同时，随着对朊病毒认识的深入，将促进相关领域的发展和

第二章病毒 PPT课件

第二章病毒
（三）病毒的囊膜
病毒在衣壳外面有双层膜(蛋白质多糖脂
类 ) ，主要来自于宿主细胞的细胞膜或核膜。有维护病毒颗粒结构，保护病毒核衣壳的作用。
（四）病毒的化学组成
核酸蛋白质多糖脂类
第二章病毒
三、病毒结构的对称性
RNA or DNA
螺旋对称
Protein Coat (Capsomers) 复合对称
2 特异性吸附:病毒与易感细胞上的特异性受体相结合.
第二章病毒
影响因素：噬菌体数量；阳离子；辅助因子；温度。
复合对称的代表-T偶数噬菌体
尾鞘 tail（24环）
95nm
刺突tail pins
尾丝(tail fibers)
第二章病毒
四、包涵体
出现的光镜下可见的大小，形态和数量不等的个体。
在某些病毒感染的宿主细胞的胞浆或胞核内，
第二章病毒
组成:病毒的聚集体(腺病毒的核内包涵体)
病毒感染细胞后的反应产物;
出现部位 :不同病毒不一样 , 痘病毒见于皮肤的棘层细胞中,而新城疫病毒则多见于支气管上皮细胞中; 特征:具有一定的种属性.如疱疹病毒形成核内包涵体,
痘病毒形成胞浆包涵体 , 麻疹病毒在核内和胞浆内都出现包涵体.
作用:可用于病毒的快速鉴别和某些疾病的辅助诊断
第二章病毒
五、病毒的物理性状
（一）滤过性
毒。

噬菌体的形态有蝌蚪形、微球形、纤线形等三种形
态。

噬菌体的化学成分主要是核酸和蛋白质。噬菌体具有抗原性，能刺激机体产生中和抗体。噬菌体对理化因素的抵抗力较强，一般在70℃下 30min仍不失去活性。耐低温和冰冻,对紫外线和X射线敏感.

《朊病毒及其检测》课件

1982年
科学家发现了克雅氏病与疯牛病（Mad Cow Disease）之间的关联，认为这两种疾病可能由同一种病原体引起。
1997年
英国科学家成功分离出引起疯牛病的病原体，并将其命名为朊病毒。
02
朊病毒的传播与影响
朊病毒的传播方式
直接接触传播
通过与感染朊病毒的生物体直接接触，如破损皮肤、黏膜等，导致病毒进入体内。
生物发光法
利用生物发光技术检测细胞内是否存在异常代谢产物，从而判断是否存在朊病毒。
免疫学检测方法
酶联免疫吸附试验（ELISA）
01
利用特异性抗体与朊病毒结合，通过酶标记技术检测抗原抗体
复合物，判断是否存在朊病毒。
免疫荧光技术
02
利用特异性抗体标记荧光物质，在荧光显微镜下观察细胞内是
否存在荧光标记，以此判断是否存在朊病毒。
朊病毒的控制与管理
疫情监测与报告
建立完善的疫情监测和报告体系，及时发现并控制疫情。
隔离与治疗
对疑似病例进行隔离，对确诊病例进行治疗，降低死亡率。
资源整合与调配
整合政府、企业、社会等多方资源，共同应对朊病毒疫情。
国际合作与交流
加强国际合作与交流，共同研究朊病毒防治技术，分享防控
经验。
05
朊病毒研究展望
免疫沉淀法
03
利用特异性抗体与朊病毒结合，通过离心沉淀和洗涤，将抗原
抗体复合物分离出来，以此判断是否存在朊病毒。
分子生物学检测方法
1 2
聚合酶链式反应（PCR）
通过扩增朊病毒基因片段，判断是否存在朊病毒。
基因芯片技术
利用基因芯片检测可疑样品中是否存在朊病毒基因片段。
3

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若标本经过适当稀释进行接种并辅以染色处理，病毒可在培养的细胞单层上形成肉眼可见的局部病损区域，即蚀斑（plaque）或称空斑。
Shanghai Jiao Tong University
植物病毒的培养
植物病毒
敏感植物叶片
产生坏死斑，或称枯斑
5）个体微小，在电子显微镜下才能看见。
No.5 6）对大多数抗生素不敏感，对干扰素敏感。
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No.6
Shanghai Jiao Tong University
单细胞微生物与病毒性质的比较
性质直径大于300nm 在无生命培养基生长专性活细胞内寄生双分裂含有DNA和RNA 核酸感染性核糖体产能代谢细胞膜对抗生素的敏感对干扰素的敏感
1940年，Kausche首先用电镜观察到烟草花叶病毒颗粒；
No.3
Shanghai Jiao Tong University
禽流感病毒正在侵染细胞（2007年）病毒学（Virology）：研究病毒（virus）的本质及其与宿主的相互作用的科学。
No.4
Shanghai Jiao Tong University
病毒的多样性
-形态：最小：细小病毒（20nm）最大：痘病毒（300nm）最长：线状病毒（800-900nm,最长：14000nm）
–核酸类型： DNA/RNA；单链/双链/部分单链；线状/环状。
No.11
Shanghai Jiao Tong University
四、病毒的培养和纯化 1、病毒的培养二元培养物法
生物学导论I：分子、细胞与生物的发育
病毒和朊病毒
Shanghai Jiao Tong University
一、病毒的发现和研究历史
1886年，A. Mayer 发现具有传染性的烟草花叶病； 1892年，D. Ivanovsky:烟草花叶病病原体能通过细菌滤器：
一种能通过细菌滤器的”细菌毒素”或极小的细菌
朊病毒（普列昂）：只含蛋白质
Shanghai Jiao Tong University
三、病毒的宿主范围及其多样性病毒几乎可以感染所有的细胞生物，并具有宿主特异性
噬菌体（phage）植物病毒（plant viruses）动物病毒（animal viruses）
No.10
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No.14
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动物病毒的培养：
1、实验动物 2、鸡胚 3、多种细胞培养
No.15
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免疫缺陷动物(SCID 小鼠）
• 对病毒感染无免疫排斥 • 可接入人的免疫细胞等，使
之具有人的免疫功能，用于研究HIV、疱疹病毒等与免疫系统的相互关系
噬菌体
细菌培养物
培养液
细菌培养液变清亮
营养琼脂平板
细菌平板成为残迹平板
No.12
噬菌体经过适当稀释再接种细菌平板，培养后在菌苔上可形成圆形局部透明区域，即噬菌斑(plague) 如同对细菌计数一样，形成的噬菌斑也可用于对噬菌体的数目进行估算。
Shanghai Jiao Tong University
二、病毒的特点和定义特点
1）不具有细胞结构，具有一般化学大分子的特征。
例如一些简单的病毒仅由核酸和蛋白质外壳（coat）构成，故可把它们视为核蛋白分子。
2）一种病毒的毒粒内只含有一种核酸，DNA或者RNA。
3）没有催化能量代谢的酶或酶系极不完全，不能进行独立的代谢作用。
4）严格的活细胞内寄生，必须依赖宿主细胞进行自身的核酸复制，形成子代。
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1900年前后，包括口蹄疫（foot and mouth disease）在内的多种动植物疾病病原体的滤过性特性被证明。
filterable viruses（滤过性病毒）
viruses（病毒）
1935年，W M Stanley首次提纯并结晶了烟草花叶病毒； Bawden等证明烟草花叶病毒的本质为核蛋白；
Shanghai Jiao Tong University
No.18
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1、病毒的培养
No.19
大多数动物病毒感染敏感细胞培养层能引起其显微表现的改变，即致细胞病变效应（cytopathic effect,CPE），例如细胞聚集成团、肿大、圆缩、脱落，细胞融合形成多核细胞，细胞内出现包涵体（inclusion body），乃至细胞裂解等。
细菌 + + + + + + + + -
立克次氏体 + + + + + + + + -
支原体 ± + ± + + + + + + -
衣原体 ± + + + + + + -
病毒 + +a -b +
Nao.7DNA病毒和RNA病毒中的一部分;b
Shanghai Jiao Tong University
病毒的定义
迄今仍无一个科学而严谨的定义
病毒为具有独立于其宿主进化史的绝对细胞内寄生物，它的DNA或 RNA基因组被其所编码的蛋白质壳体化（encapsidation）。 -------------（Fields等，1990年）
（真）病毒：至少含核酸和蛋白质二种组分
非细胞生物
No.9
亚病毒
类病毒：只含具侵染性的RNA组分卫星RNA：只含有不具侵染性的RNA组分
SCID：severe combined immunodeficient
No.16
Shanghai Jiao Tong University
鸡胚的构造和病毒培养
羊膜腔
尿囊腔卵黄囊
No.17
尿囊绒膜
单纯疱疹病毒痘病毒劳氏肉瘤毒腮腺炎病毒新城疫病毒鸟类腺病毒
1898年，M W Beijerinck对烟草花叶病病原体的研究结果：
✓ 能通过细菌滤器； ✓ 可被乙醇沉淀而不失去其感染性， ✓ 能在琼脂凝胶中扩散； ✓ 用培养细菌的方法不能被培养出来，推测只能在植物活细胞中生活；
比细菌小的具有传染性的活的流质（contagium vivum fluidum） No.2

病毒和朊病毒 ppt课件

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