安卡拉病毒贵州流行株penton基因分子特性分析

为了解安卡拉病毒贵州流行株penton基因分子特征,本试验参考GenBank上FAdV基因序列设计合成特异性引物,对penton基因CDS区进行扩增,运用生物信息学软件对penton基因的核苷酸序列、蛋白质理化性质、信号肽、二级结构、三级结构和B细胞表位进行分析。结果显示,3株FAdV(GZ-BJ、GZ-QL、GZ-LPS)penton基因片段大小均为1 578 bp。系统进化树分析显示,GZ-BJ、GZ-QL、GZ-LPS均属于FAdV-4型,3株FAdV-4核苷酸同源性在99.9%～100%之间,推导氨基酸序列同源性在99.8%～100%之间;与国内其他分离株、国外分离株差异不大。蛋白理化性质分析显示,该蛋白属于不稳定的、不具有跨膜结构的亲水蛋白,其二级结构主要以无规则卷曲为主(54.29%);结构域预测结果显示,penton蛋白只含有一个低复杂度区域;B细胞表位预测发现,penton基因编码的氨基酸可能存在3个优势抗原表位区,分别为5-171、207-236和420-462位氨基酸处。本试验结果表明,安卡拉病毒penton基因相对保守,存在多个优势抗原表位,可作为安卡拉病毒防控研究靶蛋白,为该病毒防控与致病机理研究奠定基础。     

禽腺病毒血清4型贵州株全基因序列分析

为了解禽腺病毒血清4型(FAdV-4)地方流行毒株的分子进化情况,基于实验室分离的2株FAdV-4贵州株GZ-BJ株和GZ-QL株,分别对2株FAdV-4毒株进行PCR分段扩增,扩增产物克隆至载体,提取质粒进行PCR和双酶切鉴定后筛选出重组质粒进行测序,将测序结果依次拼接得到病毒的全基因组,获得FAdV-4贵州株的全基因序列,并对其进行序列和遗传进化分析。结果显示,通过PCR分段扩增成功获得了2株FAdV-4贵州株(GZ-BJ株和GZ-QL株)的全基因序列,长度分别为43352、43723 bp,FAdV-4 GZ-BJ株全基因序列长度比FAdV-4 GZ-QL株短371 bp,少6个ORF(22K、putative 9.1 ku、u-exon、ORF17、ORF28、ORF42),二者的氨基酸同源性为57.1%。2株FAdV-4贵州株同国内外不同地区FAdV-4毒株核苷酸同源性在88.7%~100%,与FAdV-4经典毒株ON1比对,2株FAdV-4贵州株和国内FAdV-4分离株均缺失ORF19、ORF27、ORF30。系统进化树分析显示,2株FAdV-4贵州株GZ-BJ株和GZ-QL株仍属于Ⅰ群C种FAdV。研究结果表明,2株贵州株FAdV-4 GZ-BJ株和FAdV-4 GZ-QL株较国内外FAdV-4毒株均存在进化与突变,且FAdV-4 GZ-BJ株变化较大,但尚未改变其血清型,这为探索FAdV-4致病机理的分子机制研究提供依据。     

禽腺病毒血清4型贵州株全基因序列分析

为了解禽腺病毒血清4型（FAdV-4）地方流行毒株的分子进化情况,基于实验室分离的2株FAdV-4贵州株GZ-BJ株和GZ-QL株,分别对2株FAdV-4毒株进行PCR分段扩增,扩增产物克隆至载体,提取质粒进行PCR和双酶切鉴定后筛选出重组质粒进行测序,将测序结果依次拼接得到病毒的全基因组,获得FAdV-4贵州株的全基因序列,并对其进行序列和遗传进化分析。结果显示,通过PCR分段扩增成功获得了2株FAdV-4贵州株（GZ-BJ株和GZ-QL株）的全基因序列,长度分别为43 352、43 723 bp,FAdV-4 GZ-BJ株全基因序列长度比FAdV-4 GZ-QL株短371 bp,少6个ORF（22K、putative 9.1 ku、u-exon、ORF17、ORF28、ORF42）,二者的氨基酸同源性为57.1%。2株FAdV-4贵州株同国内外不同地区FAdV-4毒株核苷酸同源性在88.7%~100%,与FAdV-4经典毒株ON1比对,2株FAdV-4贵州株和国内FAdV-4分离株均缺失ORF19、ORF27、ORF30。系统进化树分析显示,2株FAdV-4贵州株GZ-BJ株和GZ-QL株仍属于Ⅰ群C种FAdV。研究结果表明,2株贵州株FAdV-4 GZ-BJ株和FAdV-4 GZ-QL株较国内外FAdV-4毒株均存在进化与突变,且FAdV-4 GZ-BJ株变化较大,但尚未改变其血清型,这为探索FAdV-4致病机理的分子机制研究提供依据。     

鸡腺病毒12个血清型代表毒株Penton蛋白基因分析

为了解鸡腺病毒（fowl adenovirus,FAdV）Penton基因的遗传进化规律,试验根据GenBank中已公布的各基因型序列设计特异性引物,通过PCR技术分别扩增12个血清型毒株的Penton基因,连接至pEASY-Blunt Simple Cloning Vector上进行序列测定,并将12个血清型毒株Penton蛋白的核苷酸序列与NCBI上已公布的标准毒株的核苷酸序列使用ClustalW法进行分析比对,绘制遗传进化树。结果显示,12种血清型Penton蛋白核苷酸序列与各血清型标准毒株同源性均在99.2%以上,其中FAdV-1、FAdV-2、FAdV-3、FAdV-4、FAdV-6、FAdV-7、FAdV-8a、FAdV-8b、FAdV-10、FAdV-11与对应标准株同源性高达100%,这进一步证实了实验室保存毒株与世界相应标准毒株的一致性。Penton蛋白虽然保守性较高,但不同种之间仍存在明显差异。FAdV-A1与其他种毒株同源性为70.6%~73.3%;FAdV-B5与其他种毒株同源性为70.6%~77.9%;FAdV-C同种不同血清型之间核苷酸同源性为99.6%,FAdV-C4与其他种之间同源性71.2%~73.4%;FAdV-D同种不同血清型之间核苷酸同源性为95.6%~98.7%,与其他种之间最高为85.3%;FAdV-E同种不同血清型之间核苷酸同源性为98.2%~99.4%,不同种间最高为85.3%。即相同种毒株之间差异较小,不同种毒株之间差异较大。依据Penton蛋白的核苷酸序列同样可以将FAdV分为A、B、C、D、E 5个种。本研究通过成功克隆FAdV 12种血清型Penton基因,并进行遗传进化分析,为今后对FAdV诊断、监测及毒株鉴定提供了参考。     

我国Ⅰ群禽腺病毒主要流行血清型hexon蛋白序列分析及抗原表位预测

为了解我国Ⅰ群禽腺病毒(FAdV-Ⅰ)主要流行血清型hexon蛋白序列和抗原表位的差异,对43株FAdV-Ⅰ分离株的hexon进行了序列和遗传进化分析,利用DNAStar中Protean预测了4个流行血清型代表株hexon蛋白的抗原表位。结果显示:同型分离株间hexon氨基酸序列同源性高,其中FAdV-4分离株的氨基酸序列同源性为100%。hexon蛋白氨基酸序列在第132～289位、第363～507位和第793～878位存在3个主要可变区,分别对应于hexon的L1、L2和L4区。在FAdV-11中,分离株QDPD100808和YTLY081010氨基酸序列在第97-138位区段发生缺失,分离株HNQX120913在第693-720位突变为HVQEHERALRHVHQLARERPVASTQPVS。预测到FAdV-4、FAdV-8a、FAdV-8b和FAdV-11的代表株hexon蛋白分别有40、37、38和37个抗原表位,FAdV-4的特异性抗原表位最多,为16个,FAdV-8a、FAdV-8b和FAdV-11特异性抗原表位较少,分别为3个、6个和3个。研究结果为我国FAdV-Ⅰ主要流行血清型基于hexon基因的诊断提供了理论依据。     

Ⅰ群禽腺病毒hexon基因分型与序列分析

对鸡群中感染的Ⅰ群禽腺病毒hexon基因进行分型与序列分析,以期明确Ⅰ群禽腺病毒基因型的分布和hexon基因变异情况。参考GenBank上FAdV基因序列,设计2对引物,采用套式PCR技术扩增临床病料中Ⅰ群禽腺病毒hexon基因,测序后获得了8株FAdV hexon基因片段。结果表明,构建系统进化树发现,其中HM、SXFS、LQQD、HXGB、GSPL、DYQY和FP共7株属于FAdV-4型,而GS株属于FAdV-1型。7株FAdV-4型毒株核苷酸同源性在99.9%～100%之间,推导的氨基酸序列同源性均为100%,提示这7株FAdV-4型流行毒株高度同源。FAdV-1型的GS与CELO株核苷酸、推导的氨基酸序列同源性均为99.2%,提示GS与CELO株亲缘关系较近。在鸡群中发现存在FAdV-1型和FAdV-4型Ⅰ群禽腺病毒,各血清型毒株之间高度同源,毒株遗传稳定性高。     

血清4型禽腺病毒广西分离株GX2019-010全基因组测序与分析

为了解广西地区血清4型禽腺病毒（FAdV-4）的基因特征,本研究对实验室前期分离的一株FAdV-4（命名为GX2019-010）进行了全基因组测序,对所获核苷酸序列进行同源性比对和遗传进化分析,并进一步分析了主要结构蛋白Hexon、Penton和Fiber的氨基酸序列。结果显示,GX2019-010全长43 719 bp,GC含量为54.9%,主要包括43个潜在蛋白质编码区域。核苷酸序列同源性比对发现,GX2019-010与致病株MX-SHP95的同源性为95.8%,与非致病株ON1和KR5同源性分别为95.0%和95.2%。遗传进化分析显示,GX2019-010与中国FAdV-4近几年的流行毒株在同一分支,而与国外FAdV-4毒株不在同一分支,说明FAdV-4存在遗传差异,主要的差异存在于基因组的右端,国内分离株均出现1 966 bp的缺失,其中包括ORF19、ORF48和ORF27基因的缺失,说明中国流行的FAdV-4具有地域性。对主要结构蛋白Hexon、Penton和Fiber的氨基酸序列分析发现,3个主要结构蛋白均有氨基酸位点的突变,其中Fiber-2的突变位点最多。本研究丰富了广西地区FAdV-4的基因库,为今后心包积液-肝炎综合征（HHS）的防控及流行病学调查研究提供了参考依据。     

副猪嗜血杆菌sapA基因克隆与生物信息学分析

试验旨在克隆副猪嗜血杆菌（Haemophilus parasuis,Hps）sapA基因,并对其进行生物信息学分析,以期为sapA基因缺失疫苗的开发与应用提供理论依据。以71株临床菌株为研究对象,经PCR扩增鉴定其中的阳性菌株;将扩增得到的sapA基因片段与pGEM-T载体连接,转化大肠杆菌DH5α感受态细胞,经PCR和双酶切鉴定为阳性克隆后进行测序;用生物信息学软件进行核苷酸与氨基酸序列比对、系统进化树分析、蛋白二级和三级结构预测、疏水性预测、柔性区域位预测、B细胞抗原表位预测和Jameson-Wolf抗原指数预测。试验结果显示,在71株临床菌株中,有29株成功扩增出sapA基因,29株Hps的sapA基因核苷酸序列与已公布的SH0165菌株相似性为96.5%~98.8%,除H88菌株外,氨基酸序列与SH0165菌株相似性为98.9%~100%。sapA蛋白二级结构主要有α-螺旋、β-转角和无规则卷曲,有13个亲水区、38个柔性区和23个B细胞潜在抗原表位。以上结果表明,Hps的sapA基因是一个保守基因,各菌株间核苷酸序列、氨基酸序列都有很高的相似性,sapA蛋白具有较强的抗原性。     

2株云南H9N2亚型禽流感病毒HA和NA基因序列分析

在2019年1月-2019年6月对云南出现呼吸道疫病的57个鸡场进行H9亚型禽流感检测的基础上,选取石林和楚雄2个H9亚型禽流感阳性样品进行病毒分离。从分离的H9N2亚型禽流感病毒感染鸡胚尿囊液中提取总RNA,采用特异性引物经反转录PCR分别扩增HA和NA基因,PCR产物纯化后进行测序。序列比对及系统发育分析结果表明,云南2株H9N2毒株HA基因核苷酸序列同源性为94.2%,NA基因核苷酸序列同源性为93.6%,系统进化分析表明云南H9N2亚型禽流感病毒HA和NA基因均属于欧亚谱系中的类ADKHKY28097分支（Y280-like）,ACKYN12019和ACKYN72019 HA基因之间的同源性为94.3%,与参考毒株ACKJX2448的同源性最高,为95.6%~98.5%,与中国流行的H9N2代表株和疫苗株同源性较低。HA蛋白333-340位裂解位点为PSRSSR↓GLF,具有低致病性禽流感病毒分子特征,受体结合位点均发生E198T和Q234L的突变,具有人样受体结合特征,在29、141、298、305、313、492位氨基酸有6个糖基化位点。ACKYN12019和ACKYN72019 NA基因同源性为93.6%,与Y280-like代表毒株的同源性分别为97.1%~97.5%和93.7%~94.6%,NA蛋白缺失63、64、65位氨基酸,在44、69、86、146、200、234位氨基酸处存在6个潜在的糖基化位点,NA蛋白红细胞结合（HB）位点分析发现,368-369、399-403、432位氨基酸处存在变异。研究结果显示,H9N2亚型禽流感病毒一直处于不断的变异之中,故应加强其监测与防控。     

犬瘟热病毒分离株N、H、F蛋白基因的变异分析

通过RT-PCR方法扩增到犬瘟热病毒(canine distemper virus,CDV)分离株GS0812-4的N、H、F蛋白基因,然后克隆入pGEM-T Easy载体并进行序列分析和抗原表位预测分析。结果表明,GS0812-4分离株的N、H、F蛋白基因与其他分离株相应序列的核苷酸同源性分别为93.2%~97.8%、90.3%~97.3%、93.2%~97.8%,其推定的氨基酸同源性分别为96.6%~98.7%、91.3%~97.9%和96.6%~98.7%;GS0812-4分离株N、H、F蛋白基因与疫苗株相应序列的核苷酸同源性分别为93.1%~93.8%、89.4%~90.5%、93.1%~93.8%,其推定的氨基酸同源性分别为96.4%~97.3%、89.3%~91.3%、96.4%~97.3%。由基因系统发育树可知,GS0812-4与疫苗株处于不同的分支,其中与MKY-KM08的亲缘关系最近,但GS0812-4在N、H、F 3个基因系统发育树上与其他同一毒株的亲缘关系远近不同。H、F蛋白的抗原表位预测结果表明,GS0812-4与MKY-KM08和疫苗株的抗原表位均有差异。说明GS0812-4是野毒株,与MKY-KM08属于同一基因型,来源于同一毒株,但两毒株间的H蛋白和F蛋白的抗原表位仍有差异。     

Gene Analysis of Penton Protein of 12 Serotypes of Fowl Adenovirus

In order to understand the genetic evolution of Penton protein of fowl adenovirus(FAdV),the specific primers of Penton were designed on the basis of published sequences of different genotypes on GenBank.Then Penton gene of 12 serotypes were amplified by PCR and constructed into pEASY-Blunt Simple Cloning Vector for sequencing.The nucleotide sequences of Penton protein of 12 serotypes were analyzed and compared with the nucleotide sequences of standard strains published on NCBI by ClustalW method to draw a genetic phylogenetic tree.The results showed that the nucleotide sequences of Penton protein of 12 serotypes had more than 99.2% homology with their respective standard strain,among which the homology of FAdV-1,FAdV-2,FAdV-3,FAdV-4,FAdV-6,FAdV-7,FAdV-8a,FAdV-8b,FAdV-10 and FAdV-11 were as high as 100%.This further confirmed the consistency between the laboratory preserved strains and the world standard strains.However,although Penton protein was highly conserved,there were still significant differences among different species.The nucleotide homology between FAdV-A1 and other species was 70.6%-73.3%,while that of FAdV-B5 was 70.6%-77.9%.The nucleotide homology between FAdV-C strains of different serotypes was 99.6%,while homology between FAdV-C4 and other species was 71.2%-73.4%.The nucleotide homology between FAdV-D strains of different serotypes was 95.6%-98.7%,while the highest homology between FAdV-D and other species was 85.3%.The nucleotide homology between FAdV-E strains of different serotypes was 98.2%-99.4%,while the highest homology between FAdV-E and other species was 85.3%.In conclusion,the homology difference between strains of the same species was small,and that of different species was significant.FAdV could be divided into A,B,C,D and E species according to nucleotide sequence of Penton protein.This study successfully cloned 12 serotypes Penton gene of FAdV and performed genetic evolution analysis,which laid the foundation for the diagnosis,monitoring and identification of FAdV in the future.     

表达禽腺病毒血清4型Fiber2蛋白的重组耐热新城疫病毒的构建及免疫效果评估

【目的】 研究针对新城疫病毒(Newcastle disease virus, NDV)和禽腺病毒(Fowl adenovirus, FAdV)的耐热基因工程疫苗。【方法】 利用反向遗传学操作技术将NDV耐热株的HN基因替换到LaSota疫苗株上, 再将禽腺病毒血清4型(Fowl adenovirus serotype 4, FAdV-4)的Fiber2基因插入到其基因组上, 构建表达Fiber2蛋白的重组耐热NDV质粒pTS-HN-Fiber2。通过病毒拯救技术拯救重组NDV rTS-HN-Fiber2, 并测定其生物学特性和作为疫苗候选株的免疫原性和攻毒保护性。【结果】 rTS-HN-Fiber2的鸡胚平均致死时间>168 h, 且脑内接种致病指数为0, 属于弱毒的范畴; 在细胞上的生长曲线结果表明, rTS-HN-Fiber2与亲本LaSota株有相似的生长曲线, 但最终的生长滴度略低于LaSota株; rTS-HN-Fiber2在56 ℃处理15 min后, 病毒滴度下降约10³ TCID₅₀/mL, 而LaSota株56 ℃处理5 min几乎无感染性; 间接免疫荧光试验结果表明, rTS-HN-Fiber2能表达Fiber2蛋白。免疫和攻毒试验结果显示, rTS-HN-Fiber2能产生NDV抗体, 且能显著提高雏鸡在FAdV-4强毒下的存活率, 减轻FAdV-4强毒引起的组织病变, 降低组织中的病毒载量。【结论】 本研究成功构建了表达FAdV-4 Fiber2蛋白的重组耐热NDV, 该病毒保持了亲本LaSota株的弱毒生物学特性, 但热稳定性有显著提升; 重组NDV免疫雏鸡可产生针对NDV和FAdV-4强毒的保护, 该重组NDV可作为开发针对FAdV-4和NDV二联基因工程疫苗的候选病毒株。     

血清4型禽腺病毒W株的分离鉴定和全基因组序列分析

为了解血清4型禽腺病毒（fowl adenovirus genotype 4,FAdV-4） W株全基因序列、结构特征及遗传变异情况,本试验采集发病鸡肝脏和肾脏进行PCR鉴定、SPF鸡胚和鸡胚肝细胞分离、电镜观察证明该病毒为FAdV-4,TCID₅₀为10^-7.2/0.1 mL;电镜观察可见70 nm左右的二十面体无囊膜病毒颗粒;经绒毛尿囊膜途径接种10日龄SPF鸡胚后能明显抑制鸡胚发育出现侏儒胚,接种10 d内死亡率达100%;进一步对W株进行全基因组扩增及序列分析。病毒序列分析结果显示,其全基因组长为43 591 bp,共有60个开放阅读框,W株与GenBank中公布的FAdV-4参考毒株全基因组核苷酸序列同源性为98.4%~100%,其中与标准株非致病性毒株ON1（登录号：GU188428.1）的同源性为98.4%,主要缺失ORF19（脂肪酶基因）和ORF27;通过对病毒主要结构蛋白Hexon、Fiber-1和Fiber-2基因分析发现,W株与近几年国内分离株亲缘关系较近,与ON1株及其他国外分离株差异较大。综上说明,该分离株具有高致病性,与国外分离株存在较大差异,为进一步分析FAdV-4的毒力增强机制提供了基础依据。     

2株Ⅰ群禽腺病毒的分离鉴定及致病性分析

为了解山东省禽腺病毒（fowl adenovirus,FAdV）毒株的基因遗传演化情况及致病性,本试验对山东省两家疑似暴发鸡包涵体肝炎和心包积液综合征鸡场采集的病料（肝脏、脾脏）进行PCR鉴定,并将鉴定为FAdV的2份阳性病料提取病毒液,接种鸡肝癌细胞（LMH）进行毒株传代培养和细胞病变（CPE）观察、PCR检测、TCID₅₀测定、鸡胚致病性试验、SPF鸡回归试验、病毒hexon部分基因扩增及序列分析。结果显示,试验成功分离到2株FAdV,2株分离株细胞传第1代即可观察到CPE,PCR均可扩增出大小为500 bp的片段,且2株分离株细胞F5代TCID₅₀分别为10^-7.75/0.1 mL和10^-7.60/0.1 mL,均对7日龄SPF鸡胚有强致病性;第1分离株和第2分离株对21日龄SPF鸡攻毒死亡率分别为80%和15%。hexon基因核苷酸同源性分析结果显示,第1分离株与FAdV-4株同源性最高（99.57%）,第2分离株与FAdV-8b株同源性最高（99.18%）。这2株FAdV分离株均与Ⅰ群禽腺病毒同源,与火鸡出血性肠炎病毒（HEV）所在的血清Ⅱ群及减蛋综合征病毒（EDSV）所在的血清Ⅲ群禽腺病毒位于不同分支。第1分离株基因型为C型,血清型为4型,命名为FAdV-SDC4株;第2分离株基因型为E型,血清型为8b型,命名为FAdV-SDE8b株。综上所述,FAdV-SDC4和FAdV-SDE8b株属于近几年国内流行毒株。本研究结果可为鸡包涵体肝炎、心包积液综合征的防控工作和疫苗株的选择提供科学依据。     

Molecular characterization of Malaysian fowl adenovirus (FAdV) serotype 8b species E and pathogenicity of the virus in specific-pathogen-free chicken

BackgroundInclusion body hepatitis (IBH) is an economically important viral disease primarily affecting broiler and breeder chickens. All 12 serotypes of fowl adenovirus (FAdV) can cause IBH.ObjectivesTo characterize FAdV isolates based on phylogenetic analysis, and to study the pathogenicity of FAdV-8b in specific-pathogen-free (SPF) chickens following virus inoculation via oral and intramuscular (IM) routes.MethodsSuspected organ samples were subjected to virus isolation and polymerase chain reaction (PCR) for FAdV detection. Hexon gene sequencing and phylogenetic analysis were performed on FAdV-positive samples for serotype identification. One FAdV-8b isolate, UPM/FAdV/420/2017, was selected for fiber gene characterization and pathogenicity study and was inoculated in SPF chickens via oral and IM routes.ResultsThe hexon gene phylogenetic analysis revealed that all isolates belonged to FAdV-8b. The fiber gene-based phylogenetic analysis of isolate UPM/FAdV/420/2017 supported the grouping of that isolate into FAdV species E. Pathogenicity study revealed that, chickens infected with UPM/FAdV/420/2017 via the IM route had higher clinical score values, higher percent mortality, higher degree of the liver lesions, higher antibody response (p < 0.05), and higher virus shedding amounts (p < 0.05) than those infected via the oral route. The highest virus copy numbers were detected in liver and gizzard.ConclusionsFAdV-8b is the dominant FAdV serotype in Malaysia, and pathogenicity study of the FAdV-8b isolate UPM/FAdV/420/2017 indicated its ability to induce IBH in young SPF chickens when infected via oral or IM routes.