实验室条件下长角血蜱甘肃株孤雌生殖种群的生物学特性

在实验室条件下,对我国北方长角血蜱甘肃株孤雌生殖种群的生活史进行了首次观察。研究发现,行孤雌生殖的长角血蜱为三宿主蜱;在兔体完成1个世代共需106~154 d,饥饿期的幼蜱、若蜱与两性生殖的饥饿幼蜱、若蜱体重的差异不显著(P>0.05),而饱血体重与两性生殖的长角血蜱种群饱血体重差异极显著(P<0.01);雌蜱饱血体重可达吸血前的108.46±19.72倍,与两性生殖的种群饱血体重差异亦极显著(P<0.01)。雌蜱产卵量与饱食体重之间呈极显著正相关r=0.897 0(P<0.01);生殖效率指数REI=6.76,生殖适合度指数RFI=6.29;蜱发育时间在不同季节无明显变化。     

残缘璃眼蜱subolesin基因的原核表达及表达产物的反应原性分析

为研究残缘璃眼蜱subolesin基因的生物学特性以及寻找新的抗蜱和蜱传病疫苗候选抗原,根据GenBank上登录的小亚璃眼蜱subolesin基因核苷酸序列设计特异性引物,以残缘璃眼蜱、亚洲璃眼蜱、微小牛蜱的饥饿成蜱cDNA为模板,扩增出subolesin基因的完整阅读框(ORF)。将残缘璃眼蜱subolesin基因的PCR产物经EcoRⅠ+NotⅠ双酶切后连接至表达载体pGEX-4T-1,把重组质粒pGEX-4T-1-subolesin导入感受态细胞BL21(DE3)中,在37℃、1mmol/L IPTG条件下诱导表达。利用SDS-PAGE分析subolesin基因的体外表达特征;用Western-blot分析Subolesin蛋白的反应原性。结果显示,残缘璃眼蜱、亚洲璃眼蜱、微小牛蜱subolesin基因的ORF长度分别为492、492、486bp,分别编码163、163、161个氨基酸。subolesin基因序列和推导的氨基酸序列的比对结果显示,残缘璃眼蜱、亚洲璃眼蜱、微小牛蜱与参考的小亚璃眼蜱的核苷酸序列同源性分别为98%、98%、89%,氨基酸序列同源性分别为98%、99%、93%。SDS-PAGE和Western-blot结果显示,重组残缘璃眼蜱Subolesin蛋白的分子质量为45ku,纯化的subolesin重组抗原可与抗残缘璃眼蜱全蜱血清、残缘璃眼蜱唾液腺、卵巢血清有较强的反应原性。     

血红扇头蜱卵黄原蛋白基因的克隆及生物学特性分析

为研究卵黄原蛋白(Vg)基因对蜱虫卵的生理机制作用,参考GenBank中微小扇头蜱(登录号:EU086096)卵黄原蛋白基因的核苷酸序列,设计特异性引物,PCR扩增血红扇头蜱相关基因,将其克隆至pGEM-T Easy载体,并测序。对获得的阳性克隆进行序列分析,选取Vg基因的VWFD功能区设计表达引物,构建重组表达载体pGEX-4T-1-Vg,并进行表达纯化。用Western-blot鉴定表达产物的免疫原性。结果显示,获得的1 218bp的核苷酸序列片段与预期结果一致。系统发生树显示,血红扇头蜱与微小扇头蜱具有较高的同源性,两者之间的同源性高达93%,其次与变异革蜱、希伯来花蜱、肩突硬蜱的同源性分别为85%、78%、62%。序列分析显示,该基因含有1个由221个氨基酸组成的VWFD功能区。该功能区重组融合蛋白的分子质量约为51ku。Western-blot分析表明,该重组蛋白与家兔抗血红扇头蜱全蜱阳性血清、家兔抗长角血蜱全蜱阳性血清、家兔抗残缘璃眼蜱全蜱阳性血清以及家兔抗草原革蜱全蜱阳性血清均出现不同程度的反应活性。结果表明,经表达Vg基因VWFD区域而制备的重组抗原对于不同蜱种血清具有广谱性。     

马泰勒虫EMA1基因的克隆与生物学特性分析

根据GenBank上登录的马泰勒虫美国株(AB043618)裂殖子表面蛋白抗原1(EMA1)基因,设计了2对引物,采用PCR技术首次扩增出我国马泰勒虫肇源株EMA1基因。将该基因克隆到pMD19-T载体后,进行序列测定及分析。将鉴定为阳性的克隆重组到原核表达载体pET-30a后进行表达,并纯化表达的重组蛋白,进行Western-blotting试验,以鉴定其生物学活性。结果,EMA1基因长819bp,编码272个氨基酸,将该基因编码蛋白的氨基酸序列与GenBank中登录的11种已知梨形虫的相应氨基酸序列进行比较分析,马泰勒虫肇源分离株与已报道的马泰勒虫(马巴贝斯虫)亲缘关系最近,其次是环形泰勒虫和斑羚泰勒虫,而与东方泰勒虫、瑟氏泰勒虫的亲缘关系较远。表达的重组蛋白是分子质量约为38ku的融合蛋白,且表达产物能被马泰勒虫标准阳性血清识别。结果表明,马泰勒虫EMA1作为一种良好的抗原分子,在虫株的分类学研究、流行病学调查以及候选疫苗的研制中有着重要的意义。     

长角血蜱雄蜱抑制消减杂交cDNA文库的构建与分析

为构建长角血蜱雄蜱抑制消减杂交cDNA文库,获得长角血蜱雄性成蜱在半饱血状态下的特异表达基因,用抑制消减杂交方法构建以pGEM-T Easy为载体的长角血蜱半饱血雄蜱全蜱cDNA文库,测序并进行生物信息学分析.以新合成的长角血蜱饥饿和半饱血雄蜱cDNA第一链为模板,用RT-PCR方法对从文库中挑选的5个表达序列标签(EST)进行鉴定.初步获得18个EST,BlastX分析显示,所得cDNA编码的功能性蛋白主要包括信号传导、组织形态形成、转录调节和糖类代谢等相关蛋白.RT-PCR鉴定结果显示,随机挑选的5个新EST中有3个在半饱血状态下差异表达.结果表明,成功地构建了长角血蜱雄性全蜱抑制消减杂交文库,获得了有潜在生物学功能的EST.     

环形泰勒虫TaSDP基因的原核表达及TaSDP蛋白多克隆抗体的制备

利用PCR技术从环形泰勒虫裂殖体cDNA中扩增TaSDP(Theileria annulata schizont-derived protein)基因,用获得的基因片段构建原核表达载体pET-30a(+)-TaSDP,并在大肠杆菌BL21(DE3)pLysS中进行表达,蛋白以包涵体的形式存在;融合蛋白经纯化后免疫家兔,制备多克隆抗体,并分别用ELISA和Western-blot测定抗体的效价及特异性。结果显示,获得的TaSDP基因的长度为552bp,制备的多克隆抗体不仅可与重组蛋白His-TaSDP发生反应,而且可以识别天然的虫体蛋白,效价高于1∶215。上述研究结果为开展TaSDP在细胞调控方面的研究奠定了基础。     

几种蜱MLP基因的表达及其表达产物反应原性的分析

通过对饥饿的长角血蜱雌性成蜱cDNA表达文库中筛选到的未知基因进行5′RACE扩增,以期获得长角血蜱MLP基因全长cDNA序列。设计通用引物,采用PCR方法分别从青海血蜱、麻点璃眼蜱、森林革蜱、微小牛蜱及小亚璃眼蜱中对MLP基因完整的开放阅读框进行了扩增,并将其克隆到表达载体pGEX-4T-1中,构建重组质粒,转入BL21(DE3)中,经IPTG诱导表达,分别用SDS-PAGE和Western-blot分析目的蛋白的表达情况和反应原性。结果表明,成功扩增了长角血蜱的MLP基因全长序列及多个蜱种的MLP基因开放阅读框序列,体外高效诱导表达了约39.2ku的不同蜱的MLP重组蛋白。Western-blot结果表明,长角血蜱的MLP重组蛋白具有很强的反应原性,且不同蜱的重组蛋白间具有很强的交叉反应性。     

长角血蜱4D8基因的克隆与原核表达

根据GenBank上登录的蜱4D8基因序列设计引物,用PCR技术从长角血蜱雌蜱研磨组织cDNA中扩增出4D8基因,将其连入pGEM-T Easy载体,构建重组克隆载体pGEM-T-4D8,并对检测为阳性的克隆进行测序。将该基因重组至原核表达载体pGEX-4T-1,经表达纯化后,进行Western-blot试验鉴定其生物学活性。结果,长角血蜱4D8基因的氨基酸序列与青海血蜱、肩突硬蜱的同源性分别为90%、81%。表达的重组蛋白是分子质量约为41ku的融合蛋白。Western-blot试验证明,该重组蛋白能很好地识别兔抗长角血蜱全蜱阳性血清。结果表明,4D8基因作为一种重要的分子标记基因在蜱的流行病学调查方面有着重要的价值,同时作为潜在的候选抗原基因在疫苗的研究方面也有重要意义。     

长角血蜱酸性磷酸酶全长cDNA的克隆与原核表达及其表达产物的酶活性分析

通过对长角血蜱饥饿雌性成蜱cDNA表达文库中筛选到的未知基因进行5′RACE扩增,得到了长角血蜱酸性磷酸酶全长cDNA序列。利用生物信息学方法对该基因的核苷酸序列和推导的氨基酸序列进行了分析,同时构建了系统发育树。采用PCR方法扩增目的基因完整的开放阅读框,将其克隆到表达载体pGEX-4T-1中,构建重组质粒,转入BL21(DE3)中,经IPTG进行诱导表达,分别用SDS-PAGE和Wes-tern-blot分析目的蛋白的表达情况和反应原性,同时进行体外酶活性分析。结果表明,成功获得了长角血蜱酸性磷酸酶全长序列,体外高效诱导表达了约67.0 ku的重组蛋白。Western-blot表明该蛋白具有很强的反应原性,且在pH5.0时,该酶水解对硝基苯磷酸二钠的能力最强。     

miR-275在长角血蜱不同发育阶段及组织中表达的动态变化

根据本实验室建立的高通量测序数据库中长角血蜱miR-275的成熟体序列信息,设计出特异性茎环引物及PCR扩增引物,同时以长角血蜱β-actin基因(GenBank登录号:AY254898)为内参基因,绘制标准曲线,计算长角血蜱miR-275的标准拷贝数,采用GraphPad Prism 5软件分析miR-275在长角血蜱不同发育时期及不同组织中的表达情况。结果显示,长角血蜱miR-275和β-actin标准曲线的回归系数均大于0.99,熔解曲线峰值单一,Ct值的变异率均小于5%,表明引物特异性好,标准曲线重复性和稳定性高。用real-time PCR方法对miR-275在长角血蜱卵的不同发育时期、蜱不同发育阶段及不同组织中的表达情况进行分析。结果显示,miR-275在长角血蜱卵发育到第16天的拷贝数最大,为(13.07±1.63)×106 copies/μL,是表达量最低的第5天的43.57倍;在饱血成蜱中拷贝数最多,为(18.95±1.55)×106 copies/μL,是饥饿成蜱的236.88倍;长角血蜱卵巢中拷贝数是最高的,为(15.29±3.59)×106 copies/μL,是表皮表达量的10.47倍。结果表明,miR-275在长角血蜱卵的发育、细胞增殖、组织分化等过程中可能起到了至关重要的作用。