猪源益生菌EP株突变株EP△asd的构建和初步应用

为研制更加安全的大肠杆菌疫苗株,并将其开发为新型活疫苗载体,本研究采用电转化将氯霉素抗性基因片段转化至益生菌EP株。采用同源重组技术使氯霉素抗性基因的PCR产物通过其两侧asd基因序列与益生菌EP基因组中的asd基因发生同源重组。通过氯霉素抗性平板筛选得到阳性克隆,对筛选得到的阳性克隆再导入编码Flp重组酶的质粒p CP20以去除抗性基因,从而构建成EP△asd突变株。该缺失突变株可以与表达链球菌asd基因的质粒形成功能性互补,转化有上述质粒的EP△asd突变株可长时间定居于仔猪肠道。本研究为进一步开发以益生菌EP△asd为染色体—质粒平衡致死系统宿主菌的用于预防仔猪肠道性传染病的细菌活载体疫苗研究奠定基础。     

禽伤寒沙门氏菌SG9R株asd基因缺失株平衡致死系统平台的构建

为研发以禽伤寒沙门氏菌(SG)SG9R弱毒疫苗株为载体表达外源基因的活菌疫苗,本研究利用Red同源重组系统对SG9R株基因组中编码天冬氨酸β-半醛脱氢酶的asd基因进行敲除,构建SG9R△asd缺失突变株。该突变株在缺乏外源DAP培养条件下溶菌死亡,而在添加DAP或导入表达链球菌asd+质粒p YA3342后才能够恢复增殖能力,以此建立了以asd营养基因为筛选标志的SG染色体-质粒平衡致死系统。并且进一步采用绿色荧光蛋白(GFP)基因作为报告基因,将其克隆于asd+质粒p YA3342中,电转化于SG9R△asd缺失突变株中,通过无DAP培养条件的筛选,获得了表达GFP外源基因的SG重组菌,经体外连续25次传代后,鉴定结果显示,GFP仍能够在重组SG中持续稳定的表达。本研究结果为以SG弱毒疫苗菌株作为活载体的基因工程疫苗的研制提供简便易行的操作平台。     

F18大肠杆菌黏附素在染色体-质粒平衡致死系统中的表达

将含有启动子及核糖体结合位点RBS的E.coliK12菌株源asd基因克隆入表达质粒载体pnirBMisL-fedF中,构建重组表达质粒pMisL-fedF-asd,使该质粒中氨苄抗性基因失活的同时能表达fedF和asd基因。该重组质粒pMisL-fedF-asd转化E.coliDH5α宿主菌asd基因缺失株即DH5α△asd菌株后,表达F18E.coli黏附素的DH5α△asd重组菌能在不含DAP的LB平板生长,构成非抗性平衡致死系统。厌氧条件下诱导培养后,经玻板凝集反应、间接免疫荧光试验及易感仔猪小肠上皮细胞黏附试验表明,F18E.coli黏附素在DH5α△asd菌体表面得到了功能性展呈。经20次传代培养没有发现质粒丢失,F18E.coli黏附素在该系统中持续稳定表达。该染色体-质粒平衡致死系统的成功构建为研究F18E.coli黏附素亚单位疫苗在动物体内的免疫效果提供了一个安全有效的操作平台。     

SG97A平衡致死系统的构建及其初步应用

敲除鸡伤寒沙门菌(SG)减毒疫苗株97Aasd基因,构建宿主载体平衡致死系统并表达新城疫病毒(NDV)F蛋白,构建二价活菌苗。PCR扩增两段位于asd基因外侧的序列作为等位基因,以氯霉素抗性(CmR)基因替代asd基因,构建自杀质粒pGMB151Δasd::CmR,通过E.coliχ7213与SG97A固相杂交,将质粒转入SG97A,反向筛选获得SG97AΔasd::CmR,利用质粒pCP20去除CmR后,DAP的依赖菌株命名为SG97AΔasd。将含asd基因的质粒pYA3334转入SG97AΔasd中构建宿主载体平衡致死系统,并表达NDV-F蛋白。结果表明,通过等位基因重组方法,成功构建SG97AΔasd及宿主载体平衡致死系统,重组菌能够表达NDV-F蛋白,并能在鸡体内诱导产生特异性抗体。本研究成功构建SG97AΔasd宿主载体平衡致死系统,并表达NDV-F蛋白及其诱导宿主产生抗体,为应用该系统构建二价活菌苗的研究奠定了基础。     

鼠伤寒沙门菌LH430株asd基因缺失株平衡致死系统的构建及生物学特性分析

本研究旨在构建基于减毒鼠伤寒沙门菌的平衡致死系统。将打靶基因片段Cat基因重组入鼠伤寒沙门菌LH430株asd基因位置,之后将温敏型质粒pCP20转入菌体中用以消除Cat基因片段,通过PCR技术两步法筛选出缺失株Δasd LH430;将asd~+的原核表达质粒pYA3493转入Δasd LH430,经PCR及测序鉴定表明鼠伤寒沙门菌平衡致死系统Δasd LH430(pYA3493)构建成功。对构建的基因缺失株研究表明,该缺失株失去了在二氨基庚二酸(DAP)阴性环境中生存的能力;糖发酵试验表明,缺失菌株在利用碳源的能力方面与亲本菌株保持一致;9种生化试验结果显示,缺失菌株遗传了亲本菌株的生化特性;遗传稳定性试验表明,缺失菌株能够稳定遗传缺失的423 bp的基因片段;将绿色荧光基因转入所构建的平衡致死系统,成功构建携带绿色荧光基因的重组菌Δasd LH430(pYA-gfp),对其研究表明该重组菌能够有效表达绿色荧光蛋白。本研究成功构建了鼠伤寒沙门菌平衡致死系统Δasd LH430(pYA3493),能够有效表达所携带的基因,该系统可作为疫苗活载体来携带外源基因。     

猪链球菌2型荚膜多糖cps2J基因的克隆与原核表达

利用PCR方法从猪链球菌2型(SS2)四川资阳分离株449-1扩增出cps2J基因,克隆到pMD18-T载体,经酶切与表达质粒pMAL-p2x构建重组表达质粒pMALp2x-cps2J,转化至宿主菌TB1中诱导表达.SDS-PAGE电泳检测结果表明,重组菌株表达出了约80 ku的可溶性目的蛋白MBP-cps2J,约占菌体蛋白总量的13.5%.表达蛋白用Amylose树脂层析柱纯化,将纯化的融合蛋白MBP-cps2J免疫家兔制备抗血清,经ELISA和协同凝集试验检测,其与SS2呈特异性阳性反应.     

鼠伤寒沙门菌LH430株asd基因缺失株平衡致死系统的构建及生物学特性分析

本研究旨在构建基于减毒鼠伤寒沙门菌的平衡致死系统。将打靶基因片段Cat基因重组入鼠伤寒沙门菌LH430株asd基因位置,之后将温敏型质粒pCP20转入菌体中用以消除Cat基因片段,通过PCR技术两步法筛选出缺失株Δasd LH430;将asd⁺的原核表达质粒pYA3493转入Δasd LH430,经PCR及测序鉴定表明鼠伤寒沙门菌平衡致死系统Δasd LH430（pYA3493）构建成功。对构建的基因缺失株研究表明,该缺失株失去了在二氨基庚二酸（DAP）阴性环境中生存的能力;糖发酵试验表明,缺失菌株在利用碳源的能力方面与亲本菌株保持一致;9种生化试验结果显示,缺失菌株遗传了亲本菌株的生化特性;遗传稳定性试验表明,缺失菌株能够稳定遗传缺失的423 bp的基因片段;将绿色荧光基因转入所构建的平衡致死系统,成功构建携带绿色荧光基因的重组菌Δasd LH430（pYA-gfp）,对其研究表明该重组菌能够有效表达绿色荧光蛋白。本研究成功构建了鼠伤寒沙门菌平衡致死系统Δasd LH430（pYA3493）,能够有效表达所携带的基因,该系统可作为疫苗活载体来携带外源基因。     

以减毒鼠伤寒沙门氏菌为载体的重组NDV-HN口服疫苗的构建与鉴定

试验旨在构建表达鸡新城疫病毒(NDV)HN基因的重组减毒鼠伤寒沙门氏菌SL1344ΔcrpΔasd(pYA3493-HN)。以pMD18-T-HN为模板,通过PCR扩增出NDV HN基因片段,定向插入原核表达载体pYA3493中,将重组表达质粒pYA3493-HN转入χ6097,再转入减毒鼠伤寒沙门氏菌SL1344ΔcrpΔasd,通过双酶切和PCR对质粒进行鉴定。结果表明,携带NDV HN基因片段的重组减毒鼠伤寒沙门氏菌SL1344ΔcrpΔasd(pYA3493-HN)构建成功。本研究结果为开发鸡新城疫的口服基因工程活载体疫苗奠定了基础。     

猪繁殖与呼吸综合征、猪2型圆环病毒病二联基因疫苗的构建

将猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)长春分离株的ORF5基因克隆至真核表达载体pIRES的CMV的启动子下游,并用猪二型圆环病毒的内蒙古分离株的ORF2基因替代pIRES的neo基因,构建真核表达质粒。通过West-ernblot以及IFA检测方法鉴定,所构建的重组质粒能在BHK细胞内进行有效的转录,并表达了目的蛋白。     

调控表达LacI蛋白的猪霍乱沙门氏杆菌C500Δasd株的构建

为了构建具有asd基因缺失和LacI蛋白表达调控的猪霍乱沙门氏杆菌C500株,试验以猪霍乱沙门氏杆菌C500株为载体,对其基因组进行改造,使沙门氏杆菌asd基因缺失,随后将araC PBADLacI序列置于其中,构建包含araC PBAD-LacI基因表达框的猪霍乱沙门氏杆菌C500Δasd基因突变株以及包含Ptrc启动子的EGFP表达质粒pYA4514-EGFP,并验证是否有LacI蛋白表达。结果表明:试验成功构建出包含araC PBAD-LacI基因表达框的猪霍乱沙门氏杆菌C500Δasd基因突变株,以及包含Ptrc启动子的EGFP表达质粒pYA4514-EGFP; Western-blot检测验证了突变菌在阿拉伯糖存在的条件下可大量表达LacI蛋白,而当pYA4514-EGFP质粒上的Ptrc启动子受到抑制时,EGFP蛋白不表达;用IPTG诱导后可以消除LacI对Ptrc启动子的抑制作用,EGFP蛋白表达。说明试验成功构建了调控表达LacI蛋白的猪霍乱沙门氏杆菌C500Δasd基因突变株。     

猪链球菌谷氨酸脱氢酶基因的克隆和序列分析

对猪链球菌2型、7型、9型的标准菌株和7株猪链球菌2型分离菌的谷氨酸脱氢酶(GDH)基因进行PCR扩增,经回收纯化后克隆到PMD18-T载体,筛选阳性克隆菌后测序并对其进行序列分析。结果,PCR扩增出1300bp左右的片段,包括GDH基因的整个开放阅读框,而测序结果表明,其序列与GenBank中的猪链球菌GDH基因序列一致,进一步序列分析表明,GDH的核苷酸序列在相同血清型之间同源性高达99%以上,而在不同血清型之间的同源型也达到了96%以上,而其氨基酸序列同源性则都在99%以上,且都具有GDH1型家族的功能区域。说明猪链球菌GDH基因及其蛋白具有高度的保守性,为进一步研究与应用提供了重要依据。     

猪链球菌9型cps9G基因的克隆与序列分析

根据GenBank中猪链球菌9型(SS9)基因的核酸序列,设计一对引物,采用PCR方法从确诊为猪链球菌的阳性样品中扩增cps9G基因片段,将其克隆到pMD18-T载体上,转化DH5a感受态细胞,提取重组质粒pMD18T-cps9G,经PCR和酶切鉴定后测序,并与GenBank上SS9相应序列进行同源性分析.结果表明,经PCR扩增,鉴定为SS9的有8株.序列分析发现,8株SS9的cpsgG片段的核苷酸序列较稳定,该基因片段长度均为562 bp,彼此间的核苷酸同源性达96.8%～99.8%,亲缘关系密切;与GenBank上已发表的SS9参考毒株的同源性介于96.0%～98.6%.     

鼠伤寒沙门菌鞭毛蛋白FliC的原核表达及其对口蹄疫疫苗的佐剂作用

用PCR扩增鼠伤寒沙门菌基因FliC,将PCR产物克隆至pMD18-T载体中,构建了克隆质粒pMD18-FliC。克隆质粒和pET-his载体用EcoR/Nhel双酶切,将得到的纯化基因FliC亚克隆至pET-his内,构建重组质粒pET-his-FliC。酶切、测序鉴定后,分别将重组质粒转染大肠杆菌BL21,经IPTG诱导表达,菌体蛋白超声处理,上清液用AKTA Explorer蛋白纯化系统纯化。用SDS-PAGE分析所得蛋白,发现于约53 000处出现了与目的蛋白一致的外源蛋白带。293-mTLR5细胞活性检测表明该融合蛋白能刺激TLR-5通路,引起NF-κB的活化。用小鼠模型检验FliC对O型口蹄疫抗原的免疫增强作用,证明其对口蹄疫疫苗具有佐剂作用。     

猪附红细胞体SRP54基因的克隆及真核表达质粒的构建

为了研究猪附红细胞体信号识别颗粒54（SRP54）基因的功能,试验根据GenBank上发表的猪附红细胞体KI₃806全基因组序列（登录号为NC₀15153.1）中信号识别颗粒（SRP）蛋白基因设计合成1对特异性引物,采用PCR方法扩增猪附红细胞体SRP54基因片段,将扩增产物克隆至pMD18-T载体上,重组质粒经PCR和酶切鉴定后测序,并将SRP54基因与pVAXⅠ真核表达载体连接。结果表明:克隆的SRP54基因片段长1 173 bp,与GenBank中原序列同源性为97%,构建的真核表达质粒pVAXⅠ-SRP54经PCR和酶切鉴定正确,为猪附红细胞体SRP54基因的后续研究奠定了基础。     

番鸭细小病毒NS2原核表达载体的构建

根据已发表的番鸭细小病毒(MDPV)核苷酸序列设计并合成1对引物,对MDPV非结构蛋白NS2基因进行扩增。所获得的PCR产物与预期片段大小相符,约1.4 kb。将该片段直接与pMD18-T载体连接,转化入感受态大肠杆菌DH5α中增殖。在对所提质粒进行快速鉴定、PCR扩增及BamH I酶切线性化初步鉴定的基础上,经限制性内切酶BamH I和Sal I进行双酶切鉴定。将克隆产物pMD18-T-NS2与原核表达载体pET-32a分别用BamH I和SalI双酶切后,回收目的片段进行定向连接,并转化入感受态大肠杆菌DH5α中。对所获得的重组质粒分别经BamH I单酶切、BamH I和Sal I双酶切,证实含有目的基因,且基因插入方向正确,成功构建了含有MDPV NS2非结构蛋白基因的原核表达载体,为高效原核表达及研制更为有效的基因工程疫苗打下了基础。     

2型猪链球菌烯醇化酶的原核表达及其对体外血脑屏障模型通透性影响的检测

通过原核表达的方式获得能在多种病原茵表面表达的烯醇化酶（Enolase,Eno）,探索Eno在脑膜炎致病过程中的作用。根据GenBank上公布的基因序列设计Eno特异性引物,通过PCR技术扩增2型猪链球菌（Streptococcussuis serotype2,SS2）的Eno基因序列,克隆到pMD18-T载体,进-步亚克隆到原核表达载体pET28a（＋）,构建重组表达质粒pET28a—Eno,转化入大肠杆菌BL21CodonPlus（DE3）感受态中诱导表达,经镍离子螯合柱纯化后,检测其对体外血脑屏障模型通透性的影响。结果显示,经1mmol／LIPTG诱导5h为最佳诱导条件,目的蛋白约54000,与预期蛋白大小相符合;纯化的蛋白Westernblotting分析表明,其具有较好的免疫原性;Eno可致体外血脑屏障模型通透性增加。结果表明,Eno作为SS2潜在的毒力因子在SS2引起脑膜炎的致病过程中起到重要的作用。     

猪附红细胞体ENO基因重组腺病毒穿梭质粒的构建及真核表达

为构建猪附红细胞体ENO基因重组腺病毒穿梭质粒,试验根据GenBank中登录的猪附红细胞体ENO基因序列（登录号：CP002525.1）设计特异性引物,对ENO基因进行PCR扩增,并将纯化后的PCR产物克隆到pMD19-T载体中。用Kpn Ⅰ和Xho Ⅰ对pMD19T-ENO进行双酶切后,将其亚克隆至腺病毒穿梭载体PCR259中,构建PCR259-ENO重组质粒,提取重组质粒进行鉴定。应用脂质体介导转染法将鉴定正确的PCR259-ENO重组穿梭质粒转染293细胞,应用间接免疫荧光法（IFTA）检测ENO基因在293细胞中的表达。结果显示,试验克隆的ENO基因长为1 182 bp,编码393个氨基酸,与GenBank中ENO基因序列（登录号：CP002525.1）同源性为99%。构建的重组腺病毒穿梭质粒PCR259-ENO经PCR和酶切鉴定正确,并且能在293细胞中表达,表明ENO基因成功插入腺病毒穿梭质粒PCR259中,重组腺病毒穿梭质粒PCR259-ENO构建成功。     

猪附红细胞体ORF2的全基因合成、表达与鉴定

通过重叠区扩增法（PCR-based accurate synthesis,PAS）人工合成猪附红细胞体ORF2基因,并使其在大肠杆菌（DE3）中高效表达。根据GenBank注册的AJ504999的ORF2基因序列,选择大肠杆菌偏爱的密码子,设计并合成11对寡核苷酸片段,用PAS方法,人工合成ORF2基因。基因克隆入pMD18-T载体,经测序证实正确后,连接到表达载体PET-28a,获得重组表达质粒PET-28a/ORF2,导入大肠杆菌BL21（DE3）,在37℃,IPTG终浓度1mmol/L的条件下诱导表达,经SDS-PAGE分析,Western-blot鉴定,在35 000附近出现目的片段。同时通过生物信息学软件对其蛋白二级结构及抗原表位等方面进行预测。     

新型鸡白细胞介素15真核表达质粒构建及其体外表达

应用重叠扩增PCR(SOE PCR)技术将鸡白细胞介素15(ChIL-15)的冗长信号肽序列替换为较短的鸡白细胞介素2(ChIL-2)信号肽序列,构建了一种新型ChIL-15融合基因(NChIL-15).将其连接到克隆载体pMD18-T中得到重组克隆质粒pMD18T-NChIL-15.阳性克隆质粒经鉴定正确后将NChIL-15基因亚克隆入真核表达载体pcDNA3.1(+)中,得到重组阳性表达质粒pcDNA3.1(+)-NChIL- 15.阳性表达质粒经鉴定正确后应用磷酸钙法体外转染293T细胞,通过间接免疫荧光试验(IFA)检测到了NChIL-15蛋白在293T细胞中的表达.本研究为NChIL-15佐剂作用的深入研究奠定了基础.     

水牛抑制素α亚基基因的克隆与原核表达

采用RT-PCR方法从水牛卵巢总RNA中扩增抑制素α亚基基因,并克隆入pMD18-T载体,进行PCR、双酶切及测序鉴定.序列分析结果表明:水牛抑制素α亚基基因编码序列长为1 083 bp,编码360个氨基酸,与牛、人、猪抑制素α亚基基因CDS成熟蛋白氨基酸的同源性分别为96%、80%、87%,表明抑制素α亚基是一组在进化上高度保守的蛋白质.将水牛抑制素α亚基基因CDS克隆到pET-30a表达载体中,转化宿主菌BL21(DE3)进行原核表达.在1 mmol/L IPTG 中,37 ℃诱导表达4 h后抑制素α亚基基因重组蛋白可成功获得表达.将表达产物进行SDS-PAGE分析,结果表达产物主要以包涵体形式存在,分子质量约为40 ku.