猪瘟病毒Thiverval株3''非编码区插入片段对病毒拯救的影响

猪瘟病毒(CSFV)疫苗株Thiverval株与亲本病毒Alfort株相比,最明显的区别就是其3'-UTR含有一定长度的插入序列.本研究通过反向遗传学操作,构建了3'-UTR含有19 nt、32 nt以及插入片段完全缺失的CSFVThiverval株全长cDNA感染性克隆,将突变病毒基因组进行体外转录,利用BHK-21细胞转染、PK-15细胞传代增殖的方式成功的从3种重组突变感染性克隆中拯救出活病毒粒子,表明CSFV疫苗株3'-UTR插入片段并不影响病毒的拯救.通过3'-UTR二级结构模拟,发现疫苗株的插入片段导致3'-UTR空间构型发生改变、自由能升高、影响二级结构的稳定性,可能是导致疫苗株毒力减弱的原因之一.     

非典型性猪瘟病毒云南株/石门株嵌合病毒的构建和拯救

为研究猪瘟病毒(CSFV)云南株(YN株)突变位点在致非典型性猪瘟中的作用,本研究在CSFV石门株全长感染性克隆的基础上,利用分子克隆技术,将CSFV YN株的1 510位～1 532位、2 471位～2 658位、3 152位～3 176位和11 785位～11 816位突变位点基因序列替换CSFV石门株的相应基因序列,构建出嵌合的CSFV感染性克隆质粒pAC-SM-YN。全基因测序鉴定后,体外转录得到病毒RNA,经脂质体转染PK-15细胞方法拯救出了嵌合病毒vSM-YN。经直接荧光染色、对突变位点RT-PCR以及ELISA检测表明拯救嵌合病毒vSM-YN传代稳定。本研究为研究CSFV结构蛋白、病毒致病机理、新型疫苗,尤其是非典型猪瘟的致病机理奠定了基础。     

猪瘟病毒低温诱变疫苗Thiverval株感染性克隆的构建及病毒拯救

采用高保真DNA聚合酶,分7个片段扩增猪瘟病毒(CSFV)Thiverval株全基因组序列,克隆至pMD18-T载体并测序.经适当的连接策略将各片段连接克隆至低拷贝载体质粒pAC/F101,同时对病毒基因组5'和3'末端进行修饰,构建出含有T7启动子、榔头状(HH)核酶基因、CSFV Thiverval全基因组、丁型肝炎病毒(HDV)核酶基因和T7终止子的重组质粒pAC/F101/T1-7.利用T7 RNA聚合酶将线性化重组质粒pAC/F101/T1-7体外转录成基因组RNA,再使用脂质体转染将体外转录RNA转染PK-15细胞.通过传代、RT-PCR、免疫过氧化物酶细胞单层试验鉴定,表明成功的从感染性克隆拯救出活病毒粒子.猪瘟病毒低温诱变疫苗"Thiverval"株感染性克隆的构建及病毒的成功拯救,为进一步研究CSFV疫苗株的致弱机制提供了重要工具.     

表达猪瘟病毒E2蛋白重组猪繁殖与呼吸道综合征病毒的研究

为构建表达猪瘟病毒(CSFV)E2蛋白重组猪繁殖与呼吸道综合征病毒(PRRSV),本研究首先利用高致病性PRRSV弱毒疫苗HuN4-F112株的感染性分子克隆作为平台,构建了一个在nsp2区有缺失的感染性分子克隆,命名为pHuN4-F112-△480-620。以pHuN4-F112-△480-620作为载体,采用突变PCR的方法将CSFV的主要保护性抗原E2基因1 bp～9 99 bp,1 bp～600 bp,1 bp～330 bp及256 bp～330 bp基因片段分别插到nsp2中aa 480～aa 620位氨基酸缺失编码区域。结果显示,插入完整E2基因或较大E2基因片段的重组PRRSV cDNA质粒均未能拯救出病毒,只有插入较小的E2基因片段(256 bp～330 bp)的重组病毒cDNA质粒成功地拯救出了重组病毒rPRRSV-F112-E2(256-330),拯救的病毒能够在MARC-145细胞上引起明显的细胞病变,而且生长速度明显高于其亲本病毒,间接荧光检测表明该重组病毒能够表达外源基因。     

古典猪瘟病毒LOM株感染性cDNA克隆的构建及其生物学特性

古典猪瘟病毒(CSFV)引起猪的高度传染性疾病,严重影响全球经济。古典猪瘟病毒LOM株是由1956年从日本宫城分离的低毒株致弱而成。本研究通过RT-PCR获得LOM株基因组的8个DNA片段,用于确定其全基因序列并构建全长cDNA克隆(Flc-LOM)。序列分析结果表明,与亲本序列相比,重组克隆Flc-LOM有8个位点突变,导致2个氨基酸替换。LOM和Flc-LOM的RNA转录本直接感染PK-15细胞,与亲本病毒LOM株相比,拯救的Flc-LOM病毒在细胞中生长缓慢。肌肉注射Flc-LOM安全,且在猪体内有高度的免疫原性,观察35d,无临床症状,无病毒传染给其他动物。接种后14d可检测到猪瘟病毒特异性中和抗体。在CSFV强毒株SW03攻毒后,接种Flc-LOM的猪获得了完全保护。因此,本研究构建的CSFV感染性克隆Flc-LOM可作为猪瘟候选疫苗。     

新城疫病毒LaSotaC5株感染性克隆的构建及病毒拯救

将本实验室保存的一株LaSota病毒用有限稀释法接种鸡胚进行纯化,连续传代5次后筛选到1株高血凝效价的纯培养克隆株,命名为LaSotaC5,并对其进行全基因组测序,克隆株与亲本株在生物学特性与基因序列上都存在一定的差异。参照LaSotaC5株全基因序列单酶切位点,用RT-PCR的方法将基因组分8段扩增,按照病毒基因组的结构顺序,将克隆片段定向插入到TVT转录载体中,成功构建含有病毒全长eDNA的转录载体TVT．LaSotaC5。将TVT-LaSotaC5与辅助质粒pCI-NP、pCI-P和pCI—L共转染BSR—T7／5细胞,成功拯救出了具有感染性的LaSota株新城疫病毒。病毒的成功拯救为后续基因功能和疫苗载体开发等方面的研究提供了平台。     

5′端非病毒核苷酸对猪繁殖与呼吸综合征病毒感染性克隆拯救的影响

为研究猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)5′端非病毒核苷酸对感染性克隆拯救的影响,优化PRRSV反向遗传操作平台,本试验构建了含有CMV启动子的PRRSV JXA1-R株全长克隆质粒,在CMV启动子的下游引入锤头核酶序列,并在PRRSV基因组的5′端上游和锤头核酶下游之间引入非病毒核苷酸,分别构建成5′端含有非病毒核苷酸GG和GCTAGC的PRRSV全长感染性cDNA克隆Pgg-PRRSV和PNhe-PRRSV。新构建的两株克隆质粒直接转染BHK-21细胞拯救,48h后用间接免疫荧光检测病毒M蛋白,结果表明两株克隆均可拯救成活,测定Pgg-PRRSV和PNhe-PRRSV转染上清的病毒毒价分别为3.0和1.25TCID50/mL,拯救病毒在Marc-145细胞上传3代后均稳定在6.5TCID50/mL,病毒滴度无明显差异。本研究成功构建了两株5′端上游含有非病毒核苷酸的PRRSV基因组全长感染性cDNA克隆,表明PRRSV的5′端上游含有两个非病毒核苷酸GG拯救效率较高,且5′端的病毒外源核苷酸对拯救的影响仅存在于拯救的最初阶段。     

新城疫病毒3′及5′末端非编码区序列的反向遗传研究

以新城疫病毒(NDV)LaSota株感染性克隆PCI-La为平台进行反向遗传操作,并利用PCR技术将其3′端和5′端非编码区分别替换为鹅源NDV NA-1株3′端和5′端非编码区,以及3′端和5′端非编码区同时替换,通过生物学软件DNAStar对替换后的序列进行比对分析,所替换的序列未出现基因突变现象,证明非编码区替换成功,从而分别获得3株突变全长感染性克隆pCI-rL-NL、pCI-rL-NT、pCI-rL-NL-NT;将所获得的这3株突变感染性克隆分别与辅助质粒pCI-NP、pCI-P、pCI-L共转染BSR细胞,进行重组病毒的拯救。结果显示,pCI-rL-NL、pCI-rL-NT两种质粒表达系统均可拯救到有感染活性的病毒粒子,其HA效价为24,23,HI试验及间接免疫荧光试验结果均为阳性,并且通过电镜观察到具有典型副黏病毒科特征的、有囊膜的NDV颗粒。本试验成功构建了2株NDV LaSota突变株的反向遗传操作系统,为后期进行重组NDV致病性的研究奠定基础,也为进一步研究筛选新型分子标记疫苗、病毒活载体疫苗和抗病毒药物提供了可能。     

5'端非病毒核苷酸对猪繁殖与呼吸综合征病毒感染性克隆拯救的影响

为研究猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)5'端非病毒核苷酸对感染性克隆拯救的影响,优化PRRSV反向遗传操作平台,本试验构建了含有CMV启动子的PRRSVJXA1-R株全长克隆质粒,在CMV启动子的下游引入锤头核酶序列,并在PRRSV基因组的5'端上游和锤头核酶下游之间引入非病毒核苷酸,分别构建成5'端含有非病毒核苷酸GG和GCTAGC的PRRSV全长感染性cDNA克隆Pgg-PRRSV和PNhe-PRRSV。新构建的两株克隆质粒直接转染BHK-21细胞拯救,48h后用间接免疫荧光检测病毒M蛋白,结果表明两株克隆均可拯救成活,测定Pgg-PRRSV和PNhe-PRRSV转染上清的病毒毒价分别为3.0和1.25TCID₅₀/mL,拯救病毒在Marc-145细胞上传3代后均稳定在6.5TCID₅₀/mL,病毒滴度无明显差异。本研究成功构建了两株5'端上游含有非病毒核苷酸的PRRSV基因组全长感染性cDNA克隆,表明PRRSV的5'端上游含有两个非病毒核苷酸GG拯救效率较高,且5'端的病毒外源核苷酸对拯救的影响仅存在于拯救的最初阶段。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒ORF5/6和ORF6/7重叠区的分离(人工)改造病毒的构建及鉴定

为了研究重叠序列在病毒繁殖周期中所起的作用以及更好地操作感染性克隆，将猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）感染性克隆ORF间（ORF5／6和ORF6／7）重叠区域分离并插入酶切位点，成功构建两个突变的全长质粒，随后进行了病毒拯救和复制分析。结果表明：（1）两个全长质粒均能够进行病毒拯救，并产生明显细胞病变；（2）突变病毒具遗传稳定性；（3）病毒空斑形态及生长曲线与亲本毒株近似。表明PRRSVORF间重叠碱基的安排方式对病毒的感染性是非必需的，获得的两株突变病毒为进一步研制PRRSV基因标识疫苗、研究PRRSV各编码蛋白功能奠定了基础。     

嵌合猫杯状病毒F9株感染性克隆的构建及病毒拯救

为构建猫杯状病毒(FCV)弱毒株F9的感染性克隆,本研究利经PCR分段扩增了FCV各基因片段,并拼接出FCVF9全基因组序列。经测序显示,其1823位多出一个碱基造成该序列存在移码突变,经替换为pOK-2280(已构建出的FCV强毒株的感染性克隆)相应序列并对差异氨基酸逐个突变,最终获得嵌合FCVF9全基因组的重组质粒pOK-F9H。将线性化的pOK-F9H体外转录,获得的加帽RNA转染F81细胞,得到了拯救病毒rFCVF9。经过对拯救病毒与亲本病毒的蚀斑形成能力、CPE形成能力和多步生长曲线分析,结果显示rFCVF9与亲本株在复制能力和体外生长能力方面基本一致,表明构建了嵌合FCVF9株的感染性克隆并拯救出重组病毒。本研究构建的嵌合FCVF9株感染性克隆可以为FCV的基因功能研究以及新型FCV疫苗的研发奠定基础。     

3′-U3区碱基突变不影响禽白血病病毒的体外复制能力

为探索近年蛋鸡分离株中出现规律性突变的J群禽白血病病毒(ALV-J)3′-U3区对病毒体外复制能力的影响,以ALV-J原型毒株HPRS-103为骨架,利用融合PCR技术构建含蛋鸡分离株SD09DP04的3′-U3区的嵌合病毒的cDNA克隆。嵌合病毒的感染性克隆与原型毒株HPRS-103的感染性克隆分别在脂质体介导下转染DF-1细胞,对收获的病毒分别用间接免疫荧光试验、禽白血病抗原和反转录酶试剂盒检测,结果表明成功拯救到2株病毒。对拯救的2株病毒,进行其3′-U3区启动子活性和增强子活性的检测,以及复制动力学比较分析结果显示,出现特异性规律性突变的U3区对于原毒株的体外复制能力无显著影响。所构建的3′-U3区的嵌合病毒的成功拯救对于进一步探索近年ALV-J流行毒株其3′-U3区出现的规律性突变的功能及意义奠定了基础。     

猪繁殖与呼吸障碍综合征病毒M蛋白/N蛋白间与N蛋白/3'UTR引入重复序列的反向遗传操作

为获得一种经全长cDNA突变体拯救出的、随着传代次数的增多而最终致死的突变病毒,以嵌合感染性克隆p7AX12为骨架,分别在猪繁殖与呼吸障碍综合征病毒(Porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)M蛋白与N蛋白间或(和)N蛋白/3'UTR之间插入32 nt,依次构建4个嵌合突变体pBJ327、pBJ732、pBJD32和pBJD32R,经DNA转染Marc-145细胞后4个嵌合突变体均能拯救出病毒,且拯救病毒中的突变或插入的碱基具有遗传稳定性。突变病毒传代5次,没有最终致死的原因还有待于进一步研究分析。获得的4个突变病毒也为研制PRRSV基因标识疫苗及PRRSV复制转录机制研究奠定了基础。     

禽网状内皮组织增生症病毒MD-2株感染性克隆的构建与突变分析

为构建禽网状内皮组织增生症病毒(REV)MD-2株的感染性克隆,将MD-2株的前病毒基因组全长克隆至pMD18-T Simple载体中构建MD-2全长质粒,经转染CEF细胞后进行病毒拯救及鉴定,并对拯救病毒进行了生物学特性研究。结果表明,成功构建了MD-2全长质粒,拯救病毒感染CEF细胞后用间接免疫荧光试验检测到病毒抗原;拯救病毒的生长特性与亲本病毒相比无明显差异。随后对env基因进行了多个位点的定点突变,并拯救出相应的突变株,结果显示env基因第1433位碱基突变后不能拯救出病毒,推断1433位的突变为致死性突变。MD-2株感染性克隆的构建和病毒拯救的研究为继续研究REV基因和蛋白功能提供了技术支持。     

马传染性贫血病毒疫苗株S2基因不同变异位点逆向突变感染性克隆的体外复制特性分析

为研究EIAV弱毒疫苗株(EIAV_(FCCV15))S2基因发生的稳定性突变对疫苗株特性的作用以及S2基因的功能,以EIAVFDDVl5感染性克隆质粒pFDDV3-8为模板,根据疫苗研制过程中S2基因发生的4个主要稳定性变异位点,构建及拯救出S2基因不同差异位点逆向突变为强毒株相应氨基酸的6株感染性克隆衍生毒株.经实时定量PCR、逆转录酶活性和western blot等检测表明,疫苗株S2基因4个稳定性变异位点全部逆向突变的感染性克隆衍生毒、,pFDDVS2rl-3-4-5在体外培养靶细胞中的复制水平低于亲本疫苗株感染性克隆衍生病毒和其他组合的逆向突变的感染性克隆衍生病毒,提示ELAV疫苗株S2蛋白4个稳定突变位点的综合作用可能是决定疫苗株和强毒株特性差异的因素之一.以上结果为体内感染S2基因逆向突变感染性克隆衍生病毒,进一步揭示S2基因在ELAV弱毒疫苗致弱过程中的作用提供了依据.     

鸡传染性支气管炎病毒H120疫苗株全长cDNA感染性克隆的构建

根据鸡传染性支气管炎病毒(IBV)H120疫苗株的全基因组序列设计引物,采用RT-PCR方法对其基因组分10个片段进行扩增,并克隆至pMD19-T载体中进行测序。经BsaⅠ限制性内切酶酶切后,采用优化的连接策略将各DNA片段进行连接,获取H120株的基因组全长cDNA,其5′端具有完整的T7RNA聚合酶启动子的核心序列,3′端具有polyA尾巴结构。通过T7RNA聚合酶体外转录系统合成病毒基因组RNA,转染BHK-21细胞并进行病毒拯救。采用RT-PCR、测序及鸡胚传代对拯救出的病毒株进行鉴定。结果表明成功地从H120株的基因组全长cDNA拯救出病毒H120-R株,为进一步开展该病毒的分子致病机理研究、新型疫苗的研制等奠定了基础。     

口蹄疫病毒Asial/JS/China/2005株基因组全长感染性克隆的构建

利用长距离RT-PCR技术扩增病毒基因组3'端覆盖口蹄疫病毒Asial/JS/China/2005株近全长的3个片段(共约7.5 kb),并利用单一酶切位点将其分别克隆到pBlueseriptSK+载体上.利用融合PCR扩增到基因组5'端含有15个C碱基的基因片段(约700 bp),并将其连接至pGEM-T载体.最后将这4个片段的阳性克隆装配至剔除T7启动子的低拷贝载体pcDNA3.1/Zeo(+)中构建该病毒株的全长cDNA克隆.以构建的FMDV Asial/JS/China/2005株全长cDNA为模板,使用TTRNA聚合酶在体外转录得到病毒RNA,通过脂质体将其导入BHK细胞获得拯救病毒.对收获的病毒分别用RT-PCR、间接免疫荧光、电子显微镜观察和乳鼠致病性分析结果证实,通过体外转录获得了具有感染性的口蹄疫病毒.该株感染性克隆的构建为深入研究口蹄疫病毒的致病机制及研制新型疫苗等奠定了基础.     

高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒HuN4株感染性分子克隆的建立及拯救病毒的鉴定

为构建高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)感染性克隆,本实验根据PRRSV HuN4株基因组序列设计并合成PRRSV特异性引物,应用RT-PCR技术分6段扩增了PRRSV HuN4株全基因组cDNA.将扩增的各个cDNA部分重叠片段分别克隆于pBlueScript Ⅱ SK(+)载体中构建了感染性重组质粒pHuN4.并在病毒cDNA 5′末端引入sp6启动子序列便于后期的体外转录获得病毒的转录本,在3'末段Poly (A)尾引入Not Ⅰ酶切位点用于线性化pHuN4;此外,将HuN4基因组第14680位的A沉默突变为G产生一个Mlu Ⅰ酶切位点作为鉴定拯救病毒的分子标记.pHuN4通过酶切线性化后经体外转录及转染BHK细胞,并在Marc-145细胞中救获病毒.结果显示:救获的病毒能够在Marc145细胞引起明显的细胞病变;间接免疫荧光检测以及分子标记验证结果表明病毒拯救成功,而且拯救的病毒与亲本强毒生长曲线没有显著差异.利用拯救的第5代克隆病毒株对本动物进行致病性试验,结果显示实验猪在感染后第3d开始出现体温升高、厌食、消瘦等临床表现,发病率达100％,在感染后20 d内陆续死亡,表明拯救的病毒保持了与亲本病毒株相一致的致病特征,以上研究证实我们成功的构建并获得PRRSV强毒HuN4株感染性克隆,为从基因水平上研究PRRSV的致病机制提供了技术平台.     

高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒HuN4传代致弱株HuN4-F30感染性克隆的构建及拯救病毒致病性分析

为构建高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒(HP-PRRSV)Hu N4株传代致弱株Hu N4-F30感染性克隆,本研究利用高保真DNA聚合酶,分6个片段进行病毒全基因组序列扩增,并通过点突变在其基因组10 808位引入Mlu I作为分子标记。通过重叠延伸PCR在5'端上游引入CMV启动子,3'端引入丁型肝炎病毒(HDV)核酶基因和牛生长素多聚腺苷酸化信号(BGH)。将各片段依次连接克隆于改造的p Belo BAC11载体中,构建含有全长HP-PRRSV致弱株c DNA感染性克隆p Belo BAC11-Hu N4-F30,并将全长质粒直接转染Marc-145细胞拯救出病毒。通过核酸鉴定与测序、分子标记鉴定、间接免疫荧光试验和动物致病性试验等进行鉴定。结果表明,拯救的病毒能够通过Mlu I酶切与亲本鉴别,拯救病毒的间接免疫荧光与亲本病毒一致,拯救病毒表现出低致病性。HP-PRRSV Hu N4-F30感染性克隆的构建与病毒的拯救,为进一步研究HP-PRRSV传代致弱机制奠定了基础。