传染性法氏囊病超强毒Gx株VP3基因在病毒致弱过程中的变异研究

利用SPF鸡胚对鸡传染性法氏囊病超强毒vvIBDV Gx株进行培育，通过鸡胚成纤维细胞对病毒进行传代致弱，对其结构蛋白VP3基因核苷酸及推导的氨基酸序列进行分析，从而揭示vvIBDV Gx从超强毒力向弱毒力转化过程中基因的序列变化规律。对不同代次细胞毒序列分析的结果表明，细胞毒在第8代以前，VP3基因序列没有改变，与标准超强毒HK46株氨基酸同源性达99％以上；细胞毒第9代核苷酸和氨基酸序列发生了改变；10代毒VP3基因与标准弱毒P2株氨基酸序列同源性达100％；细胞适应毒传至20代，其VP3基因序列不再改变。从而说明，vvIBDV Gx株在致弱过程中，VP3基因也随之改变。     

传染性法氏囊病超强毒Gx株的致弱研究

本研究成功将鸡传染性法氏囊病超强毒vvIBDVGx株通过SPF鸡胚的快速培育及鸡胚成纤维细胞传代致弱，揭示了vvIBDV从超强毒力向弱毒力转化过程中，其主要结构蛋白VP2基因核苷酸及推导的氨基酸序列的变化规律。对不同代次细胞毒进行了序列分析。发现细胞毒在第7代以前，VP2基因序列没有改变。与欧洲标准超强毒氨基酸同源性达100%；细胞毒第8代，有个别核苷酸发生了改变。但没有影响氨基酸序列；细胞毒第9代是变化复杂的过渡代；10代毒VP2基因与欧洲标准弱毒Cu-1氨基酸序列同源性达97%；以后的细胞适应毒至20代。其VP2基因序列不再改变。致病性实验表明原代毒对4周龄SPF鸡致死率为64%。细胞毒第5代的致死率为60%，而20代毒对鸡无致病性。在鸡体内连续传代6代不返强。     

传染性法氏囊病病毒中间株有关特性的研究

CEF－9是传染性法氏囊病病毒超强毒株vvIBDV-Gx在鸡胚成纤维细胞上传代致弱过程中的第9代毒。我们对其分子生物学及生物学特性进行了研究，结果表明其VP2基因序列即具有超强毒的特性，又兼有部分致弱毒的特征；其致病性介于超强毒株和致弱株之间；在体内外均不稳定的，体外继续传代可继续致弱，回归体内可迅速返强。这说明CEF－9是vvIBDV驯化时，毒力强弱转化的中间过渡形式。     

超强毒IBDV GX8/99株不同传代毒致病性与VP5基因的关系分析

将vvIBDV GX8/99株原代毒、鸡胚毒、克隆化毒、回传SPF鸡10代次毒及克隆化细胞传20代次毒分别测定ELD50,以相同的ELD50病毒量分别接种SPF鸡,从而观察vvIBDV GX8/99株在传代过程中致病性的变化规律。同时分别提取病毒RNA,通过RT-PCR、PCR扩增、基因克隆、核苷酸序列测定和分析,对IBDV GX8/99株的24株不同传代毒的VP5基因进行比较,发现其同源性在94%～100%,并且有15个易发生变异的位点,其中位点bp#2、#8、#52、#145、#232、#272、#310、#364、#385、#409的碱基变异引起了相应氨基酸的改变,而位点bp#18、#285、#331、#354、#397的碱基变异没有引起相应氨基酸的变化。通过比较分析,可以看到在致死率由原代毒的86.7%降为GXE10的43.0%时VP5基因的核苷酸有4个位点发生了变异,致死率由GXE10的43.0%降为GXC23的3.3%时VP5基因的核苷酸有10个位点发生了变异;而将GXC23克隆化后的4株毒株致病性变化不大,并且仅在GXCL1-1的#8位点,GXCL2-1和GXCL4-1的#364位点发生变异;将4株克隆化毒株回鸡传10代后的致死率有一定程度的回升,且有2个位点发生变异;4株克隆化毒株在细胞上连续传20代后其致死率都降为0.0%,并且克隆株5没有发生核苷酸变异而克隆株1,2,4也仅有1个核苷酸位点发生变异。由此推论vvIBDVGX 8/99株的致病性与VP5基因某些氨基酸的变异有一定的关系,更可能与病毒对细胞的亲嗜性关系密切;这为探明vvIBDV毒力改变的分子基础,从而解释自然界中vvIBDV出现和致弱的原因提供了佐证。     

传染性法氏囊病病毒C4毒株VP2基因的原核表达及生物信息学分析

试验旨在研究一株传染性法氏囊病病毒（IBDV）河南分离株的毒力特征及其与VP2氨基酸序列特征的关系。通过提取IBDV C4株RNA,利用RT-PCR扩增其VP2基因,与其他不同毒力IBDV毒株进行核苷酸及推导的氨基酸序列比对分析,同时使用pET-32a（+）原核表达载体表达VP2基因,用SDS-PAGE和Western blotting检测重组VP2蛋白的表达。结果显示,扩增的IBDV C4株的VP2基因序列在进化关系上属于超强毒力IBDV（vvIBDV）分类,与选取的vvIBDV毒株代表毒株核苷酸序列同源性在98.1%~98.7%之间,其七肽区为S-W-S-A-S-G-S（第326-332位氨基酸）符合超强毒株特征,且222（A）、256（I）、294（I）和299（S）位氨基酸与超强毒力毒株的4个特征性氨基酸一致;但IBDV C4毒株的VP2蛋白氨基酸序列与超强毒力毒株代表毒株UK661相比,201（D/G）、281（G/R）、313（V/A）位氨基酸不同,其中281位氨基酸的改变处于279-290的小亲水区内,与病毒抗原性有关;构建的pET-32a（+）-VP2原核表达载体在大肠杆菌BL21感受态细胞上表达出分子质量约67 ku的重组VP2蛋白,为进一步比较201（G）、281（R）、313（A）位氨基酸差异导致的抗原特性改变提供了研究基础。本试验结果表明,IBDV C4株VP2基因与vvIBDV毒株VP2基因的主要特性一致,但也有3处氨基酸与代表毒株UK661存在差异,这些改变可能与中国IBDV毒株毒力的进化有关。     

鸡传染性法氏囊病病毒流行株VP1部分序列及VP2高变区序列分析

为了对鸡传染性法氏囊病病毒(IBDV)的13个地方分离株与3个商品疫苗株的VP1-b基因(756 bp～1 522 bp)进行同源性和遗传进化分析,本研究对其进行RT-PCR扩增和序列测定.结果表明,获得的VP1-b基因长度均为767 bp; 13个分离株VP1-b节段核苷酸和氨基酸同源性分别为90.7 ％～100％和72.9％～100％,其中10株超强毒分离株与经典株、弱毒株、疫苗株的同源性较高,核苷酸和氨基酸同源性分别为95.7％～100％和94.5％～100％,所有12个超强毒分离株与超强毒参考病毒株的同源性均较低,核苷酸同源性仅为68.2％～79.2％;在遗传进化分析中,所有病毒株被分为3个分支,与相应病毒株的基于IBDV-VP2高变区(vVP2)序列的遗传进化树比较并结合同源性分析结果表明,除了弱毒株HUN0804之外,其它12个分离株可能均为重组病毒.据此推测,基因重组可能是目前IBDV流行的新趋势.     

传染性法氏囊病病毒超强毒株F9811VP2基因的克隆及序列分析

根据NCBIG GeneBank记载的传染性法氏囊病病毒超强毒（vvIBDV）OKYM株的核苷酸序列，设计并合成1对特异性扩增IBDV主要宿主保护性抗原VP2基因的引物。从IBDV F9811感染发病鸡法氏囊组织中提取病毒RNA，经RT－PCR扩增出约1．5kb的基因片段，采用平端连接法将此基因片段克隆至pUC119质粒的Sma I位点上。经核苷酸序列测定，并与国内外其他vvIBDV VP2基因序列进行比较分析，发现F9811与OKYM在VP2基因上有18个核苷酸不同，但在氨基酸序列上仅212位存在差异，从而从分子生物学角度证明F9811为vvIBDV。对143－382氨基酸区域所作系统进化树分析表明，F9811、G9201与OKYM、UK661、HK46相近，而F9502、G9303与OKYM、UK661、HK46较远，说明我国存在许多不同的vvIBDV毒株。     

鸡传染性法氏囊病超强毒Gx及其致弱株基因组B节段的克隆和序列分析

用蛋白酶K法分离提取了鸡传染性法氏囊病病毒强毒株Gx及其致弱株Gt的病毒核酸dsRNA,应用随机引物将RNA反转录成cDNA,以此为模板用长距离一步法扩增出全长基因B节段,将其克隆入PMD18-T载体,进行了测序,并用DNAStar软件进行序列分析.测序结果表明,克隆的Gx株B节段全长为2 827bp,与超强毒参考株UK661的同源性为88.2%,与强毒参考株Harbin-1株的同源性达96.3%;克隆的Gt株B节段全长为2827bp,与弱毒参考株P2的同源性达99.5%.而Gx株与Gt株B节段的核苷酸的同源性只有89.8%;vvIBDV-Gx、IBDV-Gt株B节段全长的获得将为进一步构建感染性分子克隆奠定必要的基础.     

基因自然重排鸡传染性法氏囊病病毒的分子特征

为了对某鸡群疑似传染性法氏囊病(IBD)的病例进行分子诊断、病毒分离和分子特征分析，本试验通过核酸检测调查该鸡群法氏囊组织和病毒分离物中传染性法氏囊病病毒(IBDV)的感染情况，将分离得到的毒株命名为GL1906,继而对该病毒基因组双节段的VP2高变区(vVP2)序列和VP1-b序列进行分析。结果显示，GL1906 vVP2基因的特征性氨基酸位点在222A、256I、284A、294I和299S上均符合超强毒株(vvIBDV)的特征，但279N符合致弱毒株的特征；VP1-b基因在242D、390L、393E与弱毒株一致，287A与vvIBDV一致，此外第777～782位核苷酸序列为GGTGCC,与弱毒株一致；GL1906 vVP2的核苷酸、氨基酸序列与vvIBDV的同源性最高，在系统进化树中与vvIBDV同为A3分支；GL1906 VP1-b的核苷酸、氨基酸序列与B节段属于独特来源的NN1172同源性最高，在系统进化树中同属于B3独特分支。结果表明，本试验分离株GL1906的基因组双节段vVP2和VP1-b具有不同的来源，是基因型为A3B3的基因自然重排毒株。     

4株IBDV分离株VP2基因的序列分析及原核表达

RT-PCR扩增获得4株鸡传染性法氏囊病毒(IBDV)分离株(GT、HN、ZB、BZ)VP2基因并测序,序列分析结果表明:各基因全长均为1356bp,编码452个氨基酸残基;核苷酸、氨基酸序列同源性分别在93.2%～99.9%与93.6%～100%之间;除HN株与经典毒株Cu-1核苷酸同源性为95.5%外,其余3株均为95.6%;GT、HN、ZB及BZ株与VariantE株核苷酸同源性均为95.9%;该4株病毒与北欧、非洲、西亚、东南亚、东亚等地区于1998～2008年报道的超强毒株的核苷酸与氨基酸序列同源性均非常高。根据VP2蛋白氨基酸序列特征,HN、ZB、BZ株病毒皆为超强毒株(vvIBDV),GT株除254位氨基酸残基为变异株特征性的S(丝氨酸)外,其余均与超强毒株特征相符。以GT株VP2基因克隆至原核表达载体pBV220,转化大肠杆菌BL21(DE3),低温培养后42℃热诱导,并对诱导产物进行SDS-PAGE、Western-blot分析。结果显示,目的基因获得表达,并与阳性抗体具有良好的反应原性,为以VP2为基础的基因工程亚单位疫苗的研制奠定基础。     

Changes in VP2 gene during the attenuation of very virulent infectious bursal disease virus strain Gx isolated in China

Very virulent (vv) infectious bursal disease virus (IBDV) Gx strain with high pathogenicity was attenuated through replication in specific-pathogen-free (SPF) chicken embryos and in chicken embryo fibroblast (CEF) cell cultures. The changes in VP2 nucleotide and the deduced amino acid sequences were obtained during attenuation of vvIBDV in CEF culture. Sequence analysis of selected passages from numbers 0 to 20 in CEFs (designated here Gx to CEF-20) showed that no changes were detectable in the VP2 gene before CEF-7. There were a few changes in the nucleotide sequence of the VP2 gene but no amino acid substitutions at CEF-8. The virus of CEF-9 was an intermediate with some amino acid changes that possibly were related to virulence. CEF-10 virus had become similar to CU-1 strain. The VP2 gene sequence remained the same from CEF-10 to CEF-20. The results of pathogenicity tests showed that the mortalities of Gx, CEF-5, CEF-8, and CEF-9 in 4-wk-old SPF chickens were 64%, 60%, 60%, and 32%, respectively; whereas CEF-10, CEF-15, and CEF-20 were nonpathogenic. Virus neutralization tests with Gx strain showed that the antigenicities are similar from Gx to CEF-20.     

Prokaryotic Expression and Bioinformatics Analysis of VP2 Gene of Infectious Bursal Disease Virus C4 Strain

This study was aimed to investigate the relationship between the virulence characteristics of infectious bursal disease virus(IBDV) C4 strain and its VP2 amino acid sequence. The RNA of IBDV C4 strain was extracted,and its VP2 gene was amplified by RT-PCR.VP2 nucleotide sequences and deduced amino acids of different virulent IBDV strains were compared. At the same time, prokaryotic expression vector pET-32a(+) was used to express the VP2 gene. The expression of recombinant VP2 protein was detected by SDS-PAGE and Western blotting. The results showed that the VP2 gene of IBDV C4 strain belonged to the very virulent infectious bursal disease virus (vvIBDV) in evolutionary relationship, the VP2 nucleotides homology between IBDV C4 strain and other vvIBDV strains were 98.1% to 98.7%, and there were no mutations in S-W-S-A-S-G-S (326-332 amino acids) and 222(A), 256(I), 294(I) and 299(S). The VP2 amino acid sequence of IBDV C4 strain was consistent with the characteristics of other vvIBDV strains. However, there were three differences amino acids sites at 201(D/G), 281(G/R) and 313(V/A) between the amino acids of the C4 strain and the very virulent strain UK661. And the change of 281(R) was in the small hydrophilic region of 279 to 290, which was related to the antigenicity of the virus; The recombinant VP2 protein molecular weight expressed in Escherichia coli BL21 was about 67 ku. This study provided a basis for further research on antigenic changes resulting from amino acid variation of 201(G), 281 (R) and 313(A). These results indicated that the VP2 gene of the IBDV C4 strain was consistent with the major characteristics of the vvIBDV strain VP2 gene. The difference of three amino acid sites in the vvIBDV strain C4 might be related to the evolution of virulence of IBDV strain in China.     

Direct evidence of reassortment and mutant spectrum analysis of a very virulent infectious bursal disease virus

The complete genomic sequence of very virulent infectious bursal disease virus (vvIBDV) Gx strain was determined, including the sequences of segment A, encoding the precursor polyprotein, and segment B, encoding the viral RNA polymerase (VP1) and 5'- and 3'-untranslating regions. Alignment of segment A of Gx with the sequences of 12 other vvIBDV strains showed 97.5% to 99.0% amino acid identity, whereas alignment of segment B of Gx with nine other vvIBDV strains revealed high sequence divergence, ranging from 10.3% to 11%. Phylogenetic analysis of segments A and B showed that they were in different branches, indicating that the reassortment occurred in this strain and that segment A and segment B derived from different pathotype strains. The mutant spectrum analysis of quasispecies virus demonstrated that the mean minimum mutation frequency in VP1 was 8.78-fold higher than in the polyprotein. The most frequent mutations were in the first 1986 nucleotides (nonsynonymous mutations) and the last 660 nucleotides (synonymous mutations), indicating that the 219 amino acid residues in the C-terminal of the VP1 form a functional region.     

传染性法氏囊病病毒Gt株基因组A节段的克隆和序列分析

利用SPF鸡胚对鸡传染性法氏囊病超强毒vvIBDV-Gx株进行培育,通过鸡胚成纤维细胞对病毒进行传代致弱,使其成为弱毒株IBDV-Gt.从细胞适应毒中提取病毒dsRNA,通过反转录,使用Long-accurate PCR(LA-PCR)用一对引物一步直接扩增IBDV-Gt基因组A节段全长cDNA的方法,得到一约3.30kb的片段.测序结果证明已获得3255bp的A节段全长,对vvIBDV-Gx株和IBDV-Gt株的全部核苷酸及推导的氨基酸序列进行分析,结果表明IBDV-Gt株与国内外数株IBDV弱毒株的同源性在99%以上.     

鸡传染性法氏囊病病毒XX08株VP2高变区基因的克隆与序列分析

应用反转录(RT-PCR)技术从河南新乡某鸡场分离的鸡传染性法氏囊病病毒XX08株总RNA中克隆出593bp的VP2高变区基因。序列分析表明,XX08毒株VP2高变区氨基酸序列与欧洲超强毒株UK661、日本超强毒株OKYM以及经典弱毒株D78的同源性均为96.8%。遗传进化分析表明,该毒株与超强毒株UK661和OKYM位于同一进化树。XX08毒株与超强毒株具有相似的氨基酸特征,但是222位的A被P替代,提示XX08毒株可能为中等强毒力毒株。     

IBDV流行强毒HQ-b株与其细胞适应毒生物学特性比较及VP2、VP5基因序列分析

为了解IBDV流行强毒HQ-b株囊毒与其细胞适应毒间生物学特性差异及2毒株毒力变化与VP2、VP5基因变异的关系,对2毒株的细胞适应性、致病性等进行比较,同时对其VP2、VP5基因序列进行分析。结果表明,HQ-b株囊毒对CEF、CEK、CELi、DF-1和Vero均不适应,而细胞适应毒HQ株仅不能适应Vero细胞、且批内及批间毒价稳定。致病性结果显示HQ-b株对4周龄SPF鸡致死率高达80%,是真正的超强毒,而细胞适应毒致死率已降为0%。对VP2基因高变区研究表明,HQ-b株具备IBDV超强毒株的分子特征,即222A、256I、294I和299S;其细胞适应毒HQ株除222A→P、256I→V、294I→L和299S→N外,在VP2公认的毒力位点253(Q→H)、279(D→N)、284(A→T)位氨基酸也发生改变,导致细胞适应毒具备经典弱毒株的分子特征,即222P、256V、279N、284T、294L和299N。对VP5基因研究表明:流行强毒HQ-b株也具有IBDV超强毒株的分子特征;其细胞适应毒VP5基因有12个位点碱基突变并导致9处氨基酸变异,尤其是ORF区第2个碱基由"T"突变为"C"后,导致细胞适应毒VP5的N端丢失了4个氨基酸,这种突变与现有的疫苗毒完全一致。本研究提供了超强毒HQ-b培育、驯化后致病性和细胞适应性转变的分子机理,也丰富了IBDV分子流行病学的理论。