猪生殖与呼吸综合征病毒5''''非翻译区序列的反向遗传操作

以猪生殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)北美株感染性克隆pCBC2为平台进行反向遗传操作,利用突变PCR获得在病毒基因组5'非编码区(5'UTR)和ORF1起始密码子之间插入Nde Ⅰ的全长克隆pTLNd4,并以此为基础将5'UTR替换为欧洲株的5'UTR,获得全长克隆pTLV8.以体外转录的RNA转染MARC-145细胞.结果显示,pTLNd4产生了细胞病变(CPE),而pTLV8未产生.通过RT-PCR和Northern blot试验,分别对这2株突变病毒的基因组RNA复制和亚基因组mRNA转录水平进行了分析,同时还对pTLNd4进行了病毒学试验.证实,它们与亲本病毒无论从分子生物学水平或病毒学水平都无明显差异;pTLV8虽未产生CPE,但在病毒传代细胞中检测到了基因组RNA,说明替换不同基因型5'UTR的突变病毒虽然丧失了复制能力和感染性,但仍然能够提供病毒RNA合成所需要的顺式调控因子.     

口蹄疫病毒Asia 1/JSWX株基因组全长感染性克隆的体外拯救与序列分析

通过反转录聚合酶链反应,获得了口蹄疫病毒(FMDV)Asia1/JSWX株基因组3′端长片段(长约7.5kb)和5′UTR中ploy(C)前后的2个短片段。5′UTR的2个短片段经融合PCR扩增得到长约710bp的片段。用引物在基因组5′末端引入AflⅡ酶切位点和T7启动子,在5′UTR内引入SpeⅠ酶切鉴定位点,在3′末端引入NotⅠ酶切位点,将融合片段和3′端长片段顺次连接到载体pSL1180。经T7体外转录系统获取的RNA转录本与脂质体共转染BHK21细胞。测序结果表明,构建的病毒基因组全长cDNA为8 197nt,分别包括1个长为1 095nt的5′UTR[含有1个17nt的ploy(C)];1个长6 990nt的ORF;1个长为93nt的3′UTR;之后是18nt的poly(A)尾巴。该全长cDNA克隆与Asia 1/Jiangsu/China/2005株基因组序列的同源性为98.4%。测序和酶切鉴定结果均表明,该口蹄疫病毒株全长cDNA克隆已构建成功,该方法极大地简化了获得FMDV全长cDNA克隆的过程。通过反转录聚合酶链反应、间接免疫荧光试验和蚀斑试验等鉴定,本试验获得了感染性分子克隆;体外拯救获得的基因工程病毒连续传代培养后,可致BHK21细胞产生病变。上述结果表明,构建的cDNA克隆可以作为基因操作的载体,为深入研究安全性好、稳定性高和免疫原性强的基因工程疫苗奠定了基础。     

通过基因组合成构建美洲型猪繁殖与呼吸综合征病毒感染性克隆

根据已测定的猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)GSWW分离株的全长基因组序列信息,采用合成生物学的方法,将全长基因组序列分为两段(7 636 bp和7 774 bp)分别连接到低拷贝载体p BR-322载体中,然后将2个半长片段相连接得到全长c DNA克隆。将质粒线性化后,体外转录获得全长RNA,经电穿孔转染BHK21细胞拯救获得了初代病毒。将初代病毒接种感染Marc-145细胞进行传代,接毒后第36小时即可观察到完全的致细胞病变效应(CPE)。通过RT-PCR、间接免疫荧光、测序验证,证明成功获得了PRRSV GSWW株的感染性克隆。通过实时荧光定量法检测拯救病毒与原田间分离毒的复制能力,没有显著差异,采用实时荧光定量法测得的拯救病毒复制的最高效价为1×1010copies/m L。本研究表明,采用长片段基因合成的方法进行PRRSV感染性克隆的构建,方法可行且速度快,为PRRSV流行毒感染致病机理、免疫机制和基于反向遗传学的新型疫苗研制提供了重要的分子工具。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒GP5蛋白糖基化位点缺失突变株的构建

以含有猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)VR-2332株全长感染性cDNA克隆的质粒pVR2332为模板,通过融合PCR方法扩增GP5蛋白第34、51位天冬酰胺糖基化位点缺失的突变序列,替换pVR2332质粒中编码GP5蛋白的DNA片段,分别获得重组质粒pVR-N34A、pVR-N51A。在体外转录后转染BHK-21细胞,转染后第48小时收集细胞接种Marc-145细胞,进行突变病毒的拯救。然后通过RT-PCR扩增拯救病毒GP5蛋白的编码序列,序列分析显示构建正确。间接免疫荧光试验证明拯救病毒能够正常表达GP5蛋白。同时,中和试验结果初步表明GP5糖基化位点缺失影响PRRSV与中和抗体的反应。猪繁殖与呼吸综合征病毒GP5蛋白不同糖基化位点缺失突变株的获得将为进一步揭示GP5蛋白糖基化与诱发机体免疫反应之间的关系奠定基础。     

一株羊肠道病毒的分离鉴定及其基因组特征分析

本研究利用宏基因组测序技术,从死亡湖羊淋巴组织中检测出小反刍兽疫病毒与羊肠道病毒混合感染,为了分离羊肠道病毒,采取病毒总RNA转染BHK21细胞方法,连续传代后,通过致细胞病变、测序、TCID50测定和病毒一步生长曲线、电镜观察等鉴定分离出病毒,并与参考毒株比对分析分离病毒的基因特征。结果显示,转染病毒总RNA的BHK21细胞传至第2代就出现了明显的致细胞病变效应,测序证明培养物中仅含羊肠道病毒,其基因组全长为7 446 nt,其中5′UTR长821 nt,3′UTR长109 nt,ORF长6 516 nt,与参考毒株比较可划分为G种肠道病毒,病毒粒子大小为20～30 nm,第6代细胞毒感染8 h时TCID50值最高,为10-4.2/0.1 m L,命名为JSNT/1/2022株。本研究首次利用组织病料RNA转染细胞的方法成功分离出1株羊肠道病毒,说明羊肠道病毒核酸具有感染性,为羊肠道病毒的分离鉴定探索了一种更为可靠的方法,也为羊肠道病毒相关基础与应用研究奠定了病原学基础。     

牛肠道病毒北京株的分离鉴定及全基因组分析

采用RT-PCR方法从北京某牛场有腹泻症状牛的粪便样品中检测到牛肠道病毒(bovine enterovirus,BEV),分离出1株病毒并将其命名为BJ101。然后,通过电镜观察、全基因组序列测定和同源性分析,对该毒株进行了验证。结果,BJ101分离株在MDBK细胞上的TCID50为1×10-6.42/0.1 m L,电镜观察到病毒颗粒直径为25~30 nm,无囊膜,呈典型的小RNA病毒粒子形态;BJ101株的基因组长度为7 409 bp,其中5′非编码区(UTR)长812 bp,3′UTR长72 bp,病毒基因组开放阅读框(ORF)全长6 525 bp。对全基因组序列进行比对分析显示,在5′UTR区、编码区和3′UTR区,BJ101分离株与BEV E2型毒株的核苷酸相似性最高。基于VP1基因的系统进化树表明,BJ101株是BEV E2型的成员。上述结果丰富了国内牛肠道病毒的基因库,为BEV的诊断及预防奠定了良好的基础。     

泛亚型口蹄疫病毒O/China/99缺失毒株全长cDNA分子克隆的构建

设计并合成了4条O型口蹄疫病毒(FMDV)泛亚型代表毒株O/China/99基因组的引物,利用RT-PCR扩增各基因片段,酶切后连接到pOK12载体上,然后人工合成一段缺失PKs的5′UTR序列,利用两端的限制性内切酶位点,将该基因片段插入到上述载体中。酶切、PCR和序列测定结果显示,O/China/99株全基因组由8 200个核苷酸组成,构建的感染性cDNA与原毒株的核苷酸序列同源性为99.1%。结果表明,O/China/99缺失毒株全长cDNA分子克隆的构建成功。     

新城疫病毒Mukteswar毒株反向遗传系统的建立

为了建立新城疫病毒(NDV)Mukteswar毒株的反向遗传操作系统,根据已测定的NDV Muk-teswar毒株的全基因组序列设计了5对引物,扩增出包含全基因组cDNA的5条片段,并按一定顺序依次克隆入pSL1180载体中,然后在cDNA 5′末端插入T7启动子序列,3′末端导入具有自我剪切功能的丁肝病毒核酶序列和T7转录终止信号,构建了能转录具有精确5′和3′末端全基因组cDNA的转录载体pNDVT7。将表达核蛋白、磷酸蛋白及转录大蛋白的辅助表达载体pCIneoNP、pCIneoP和pCIneoL与pNDVT7按一定比例混合共转染BRS-T7细胞,4 d后将细胞悬液接种9日龄SPF鸡胚,结果获得了高效价的重组病毒。表明本研究建立的反向遗传系统能高效、快速拯救重组新城疫病毒毒株。     

猪源牛病毒性腹泻病毒SD0803株3′非编码区的克隆及结构分析

为了研究猪源牛病毒性腹泻病毒(BVDV)SD0803株3′非编码区(3′-UTR)的结构及其在病毒复制与转录中的作用,采用病毒RNA 3′末端加Poly(A)尾的方法与3′RACE技术对SD0803株3′末端序列进行了扩增、克隆与测序,并应用Clustal W、CLC RNA Workbench 4软件对3′-UTR一级与二级结构进行分析。结果表明,SD0803株3′-UTR由186nt组成,与ZM-95、NADL、SD-1株核苷酸同源性分别为85.4%、53.8%、57.5%;SD0803与其他BVDV株一样,其一级结构均存在1个高变区与1个相对保守区;在高变区缺失约40nt;在RNA 3′末端二级结构方面,SD0803株与ZM-95株均具有3个茎-环结构,而与具有4个茎-环结构的牛源BVDV差异较大。     

新城疫病毒La Sota疫苗株基因组全长cDNA克隆的构建及鉴定

为构建能为新城疫病毒拯救提供直接使用的全长cDNA克隆,利用分子克隆的方法,将新城疫病毒La Sota株全基因组分成末端部分重叠的11个片段(F1～F11),按其基因组顺序克隆至改造后的真核表达载体pVAXr上,同时在全长cDNA两侧引入T7启动子和丁型肝炎病毒核酶(Rib)序列,以确保病毒基因组转录产物的两端形成精确的核酸序列。鉴定结果表明,新城疫病毒La Sota株基因组全长cDNA已成功克隆至pVAXr上,命名为pVAXr-FL。本研究为新城疫病毒的拯救及外源基因的表达奠定了基础。     

表达流行毒株VP2蛋白的IBDV重组疫苗株rGtHLJVP2的构建及其免疫效力的评价

为应对传染性法氏囊病病毒(IBDV)变异毒株及超强毒株(vvIBDV)等突发疫情的出现,解决传统疫苗株筛选费时费力的难题,在流行病学调查的基础上,克隆了超强毒株HLJ0504的VP2基因,并突变细胞嗜性决定氨基酸位点(Q253H/A284T),用其替换IBDV弱毒株Gt基因组的相应区段,成功获得1株表达流行vvIBDV VP2蛋白的重组病毒rGtHLJVP2。体内、外复制动力学研究表明,该重组病毒与亲本病毒Gt的复制能力相当。动物试验结果表明,该重组病毒对接种鸡无明显致病性,接种鸡法氏囊指数均在0.7以上,法氏囊无明显萎缩现象。该重组病毒可以诱导机体产生良好的免疫应答,其抗体水平明显高于亲本毒,能够完全抵抗vvIBDV的攻击。另外,该重组病毒具有良好的遗传稳定性。本研究结果为新型传染性法氏囊病疫苗的研发奠定了基础,对于IBDV突发疫情的应急防控具有重要意义。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒HN-HW株全基因组分子特征分析

利用RT-PCR方法扩增得到猪繁殖障碍与呼吸综合征病毒(PRRSV)HN-HW分离株全长基因组的17个片段。拼接后发现该毒株基因组全长为15 334nt(包括poly A尾巴),与国内外14株美洲型PRRSV分离株全序列相似性介于85.3%～99.4%之间,而与欧洲型PRRSV Lelystad Virus(M96262)和SD01-08(DQ489331)分离株全序列相似性仅为59.7%和59.9%。序列分析表明,该毒株包括189nt的5′UTR,14 981nt的蛋白编码区和150nt的3′UTR及14nt的poly(A)尾巴。同美洲标准株ATCC VR-2332相比,Nsp2存在30个氨基酸的缺失。本研究结果补充了PRRSV毒株的基因组信息数据,为深入研究该毒株的遗传与变异及其与生物学特性的关系奠定了基础。     

RGD基序邻近氨基酸突变对口蹄疫病毒O/JC/2010株毒力的影响

为了研究RGD基序邻近氨基酸位点对口蹄疫病毒毒力的影响,利用O/JC/2010株病毒的基因组全长cDNA分子克隆,置换O/HN/93株病毒的VP1基因,拯救获得了1株嵌合病毒(pBlue-HJ);除此之外,在O/JC/2010VP1的3个氨基酸位点进行突变P142T、A152D、Q153P,分为4组,拯救出4株突变病毒:pBlue-HJ(142)、pBlue-HJ(142+152)、pBlue-HJ(152+153)、pBlue-HJ(142+152+153)。比较这5株病毒的LD50和TCID50特性,发现P142T、A152D可以增强口蹄疫病毒对BHK-21细胞和乳鼠的致病力,而Q153P则相反。该试验证明RGD基序附近的非保守氨基酸位点对口蹄疫病毒的毒力存在影响,为进一步阐明口蹄疫病毒的分子致病机制奠定了基础。     

猪源乙型脑炎病毒HEN0701株全基因组的分子特征

将乙型脑炎病毒HEN0701株基因组RNA分4段进行RT-PCR扩增,并克隆入pCRⅡ-Blunt-TOPO载体中,测定全长cDNA序列。以MapDraw软件分析了乙型脑炎病毒HEN0701株的基因组结构,并将病毒基因组分成2个非编码区和10个基因,比较了HEN0701株和11株乙型脑炎病毒在全基因组和各基因的核苷酸及推导氨基酸的同源性。以MEGA5软件绘制HEN0701株和11株病毒C、E、NS3、NS5基因的进化树。结果显示,HEN0701株全基因组为10 965 nt,包含一长10 299 nt的开放阅读框。在核苷酸水平,HEN0701株与GⅠ分离株的全基因组和各基因的同源性均高,而与GⅢ分离株则较低;而在氨基酸水平,HEN0701株与GⅠ分离株在多聚蛋白和各病毒蛋白的同源性和HEN0701株与GⅢ分离株的相近。进化分析显示,不同基因进化树的拓扑结构相近,12株病毒的C、E、NS3、NS5基因进化方向相同,GⅠ分离株和GⅢ分离株间C基因进化距离最近。     

猪瘟标记疫苗的研究进展

猪瘟 (Classicalswinefever ,CSF)是世界范围内猪的最严重的疾病之一 ,因而被OIE列为A类传染病 ,其病原为猪瘟病毒 (CSFV)。CSFV是黄病毒科(Flaviviridae)、瘟病毒属 (Pestivirus)中的 1个成员 ,属有囊膜的RNA病毒 ,基因组为单股正链RNA ,含有 1个大的开放性阅读框 (openreadingframe ,ORF) ,ORF两侧分别是 5′ 非翻译区 (5′ UTR)和3′ 非翻译区 (3′ UTR)。CSFV的所有结构蛋白和非结构蛋白均由ORF所编码 ,翻译成 1个含 3898个氨基酸的多聚前体蛋白 ,这一大型前体蛋白以共翻译和后翻译的形式在细胞蛋白酶和病毒特异的蛋…     

针对境外口蹄疫疫情的疫苗储备毒株的构建和生物学特性分析

针对亚洲区域内O/PanasiaⅡ和A/Iran05口蹄疫流行毒给我国养殖业造成的严重威胁,以O/HN/93和A/GDMM/2013感染性克隆为骨架,替换了完整的结构蛋白编码基因P1,构建嵌合病毒作为疫苗储备毒株。分别用间接免疫荧光、RT-PCR、基因测序、电子显微镜、蚀斑表型及一步生长曲线鉴定和分析重组病毒。结果显示,成功拯救到含O/PanasiaⅡ和A/Iran05型毒株P1基因的嵌合口蹄疫病毒,且嵌合基因可以随病毒在细胞上稳定传代,但P1基因的替换在一定程度上影响了两嵌合病毒在BHK21细胞上的复制能力,使得嵌合病毒在BHK21上完全CPE时间长达19 h左右。2株嵌合病毒的成功拯救可为未来我国边境地区口蹄疫的有效防控提供坚实的技术储备。     

一株猪源1型呼肠孤病毒的分离及鉴定

为了研究猪呼肠孤病毒的分子生物学特性,通过在细胞培养液中添加胰酶的方法,从仔猪腹泻粪样中分离、纯化并鉴定了1株能在Vero细胞上稳定产生细胞病变,以细胞颗粒增多、肿胀、漂落等细胞病变为主要特征的猪源1型呼肠孤病毒SHR-A株。根据呼肠孤病毒的理化特性,对病毒进行初步纯化,然后进行电镜观察、核酸提取、RNA电泳、RT-PCR、各病毒基因扩增和克隆测序等常规病毒学鉴定。SHR-A株S1基因的同源性分析和核苷酸系统发育进化树分析表明,该病毒与哺乳动物呼肠孤病毒血清1型的同源性较高,而与血清2型和3型的同源性较低,因此初步判断该SHR-A株为血清1型,为国内首次报道从猪体内分离到血清1型的呼肠孤病毒。进一步分析发现,SHR-A的S1基因全长为1 465bp,其3′-UTR为3型,其余部分则为1型,说明其S1基因是1型和3型的嵌合体,此结果表明,哺乳动物呼肠孤病毒作为RNA病毒,基因重组可能是其除基因突变和基因重排以外的第3种病毒变异进化的重要方式。     

鸭坦布苏病毒AH-F10株全基因组的分子克隆与序列分析

为了解鸭坦布苏病毒安徽分离株AH-F10的分子特征,利用RT-PCR方法对其全基因组序列进行了克隆,并将全基因组及其推导的氨基酸序列与参考毒株进行序列比对及系统进化分析。结果显示,毒株AH-F10的全基因组序列长10 990nt,含有1个大的阅读框架,两侧各有一个非编码区(Untranslation region,UTR)。序列比对结果表明,AH-F10株与13株参考毒株的基因编码区具有较高的氨基酸序列同源性,其中与江苏JS2010株的同源性最高,达98%。研究还发现,鸭坦布苏病毒各分离株的5′UTR的序列表现一定程度的变异,AH-F10株与参考株的核苷酸序列同源性在94%~97%之间。此研究结果为进一步了解鸭坦布苏病毒的遗传变异及构建该病毒的反向遗传学操作系统奠定了基础。