猪圆环病毒2型标记毒株的构建与iDNA疫苗的初步研究

为实现携带分子标记的猪圆环病毒2型标记毒株的构建,对其进行感染性DNA(iDNA)疫苗的初步研究,即构建的感染性克隆质粒既能发挥DNA疫苗的作用,同时又能在动物机体内拯救出活病毒,发挥病毒活疫苗的作用,本研究以PCV2Cap蛋白末端具有赖氨酸延伸特征的GZ-RH1株为材料,构建该毒株的感染性克隆质粒pcDNA3.1(+)-PCV2,并在病毒基因组中引入1个SalⅠ酶切位点作为鉴别拯救病毒的分子标记。将该感染性克隆质粒转染PK-15传代细胞进行病毒拯救后,通过IPMA、PCR-RFLP以及全基因组测序等试验对拯救病毒进行检测和鉴定,并初步测定了拯救病毒在体外细胞培养的增殖能力。结果表明,利用构建的感染性克隆质粒拯救获得的PCV2标记毒株,经盲传10代后毒价可到105.3 TCID50/mL,分子标记能够稳定存在,该感染性克隆质粒可以应用到PCV2iDNA疫苗的初步研究中。昆明小鼠接毒试验结果表明,构建的感染性克隆质粒在小鼠体内也具有感染性,能够拯救出PCV2标记毒株,且可以诱导产生抗PCV2的抗体,与体外拯救的标记毒株免疫小鼠具有类似的体内生物学特性,表明PCV2iDNA新型疫苗构建策略是可行的。本研究为进一步研究PCV2iDNA疫苗奠定了基础。     

猪圆环病毒2型ORF1部分位点突变对病毒复制能力的影响

猪圆环病毒2型(PCV2)可引起断奶仔猪多系统衰竭综合征,导致仔猪逐渐消瘦。PCV2 ORF1表达的Rep蛋白及其剪切体Rep′是PCV2复制所需的重要蛋白。为了研究PCV2 ORF1部分位点对PCV2复制能力的影响,本试验通过构建PCV2 ORF1区域点突变双拷贝感染性克隆质粒,在无PCV2污染的PK-15细胞中进行病毒拯救,使用荧光定量PCR检测不同位点突变病毒培养不同代次上清液的Ct值。结果：将PCV2 Rep的17 aa、19 aa、20 aa和21 aa突变为丙氨酸后病毒无法成功拯救,2 aa突变后严重影响病毒的复制能力,3 aa、5 aa和18 aa突变后病毒的复制能力增强且细胞病毒载量高于PCV2原毒株,推测17 aa、19 aa、20 aa和21 aa是影响PCV2复制的关键作用位点。本研究结果为未来PCV2复制相关研究提供了试验依据。     

猪圆环病毒1型感染性克隆的构建与病毒拯救

用PCR法扩增猪圆环病毒1型（PCV1）全长基因组,将2个基因组顺式连接插入到pUC19质粒载体中构建感染性分子克隆。通过引物设计替换碱基,在病毒基因组内插入SalI酶切位点作为分子靶标,拯救出带有分子标记的克隆病毒,命名为recPCV1／G株。通过免疫过氧化物酶单层细胞试验（IPMA）在病毒感染细胞中检出病毒抗原,其抗原性仅与PCV1／Cap蛋白单价特异性抗体发生反应,而与抗PCV2／Cap蛋白抗体无交叉。克隆毒株基因组内插入一个SalI酶切位点,可用PCR结合限制性片段长度多态性分析法（PCR-RFLP）与亲本病毒相鉴别。该毒株经细胞连续传10代,体外培养增殖性能稳定,病毒滴度达10^4.8 TCID50/mL。构建的PCV1感染性克隆,为今后开展该病毒的起源与演化、遗传变异规律、分子鉴别诊断等研究奠定了基础。     

猪圆环病毒2型感染性克隆构建

基于PCV2滚环复制原理,在分析PCV2不同基因亚型代表毒株基因组结构和序列的基础上,设计2对引物用于PCR扩增PCV2基因组序列。以从收集到的疑似PCV2感染的10份猪血清样品中提取的DNA为模板,用设计的引物扩增目的片段,并进行测序分析,1株为PCV2a型,4株为PCV2b型,5株为PCV2d型。每种基因型毒株中各选取一个样本,利用上述2对引物进行PCR扩增,并将扩增产物克隆至pEASY-Blunt simple载体中,通过双酶切连接2个PCR片段,构建含有约1500 bp重叠序列的PCV2基因组的质粒。通过脂质体转染法将含PCV2全基因组的质粒转染至PK-15细胞进行病毒拯救,经PCR和IFA两种方法验证,证明成功拯救出3个基因型的PCV2毒株。通过对PCV2全基因组结构及序列分析,该方法同样适用于PCV2g、PCV2h基因型病毒的感染性克隆构建。本研究建立了一种基于反向遗传学技术的PCV2感染性克隆的构建方法,为开展PCV2的病原学研究提供了技术支持。     

PCV2感染性克隆的构建与拯救病毒在不同细胞系中的增殖特性

将猪圆环病毒Ⅱ型(Porcine circovirus type 2,PCV2)感染性克隆分别转染到猪肾上皮细胞(PK15)和猪小肠上皮细胞(J2)中获得拯救病毒PCV2,比较病毒在2个细胞系中的复制动力学差异。设计特异性引物,通过PCR法和Over-lap PCR技术获得含1.1个拷贝PCV2基因组的DNA片段,克隆于p SP72载体获得PCV2感染性克隆。用PCV2感染性克隆分别转染PK15和J2细胞,Real-time PCR和间接免疫荧光试验(IFA)检测结果表明:拯救病毒可在PK15和J2细胞系中分别连续盲传10代以上,且PK15培养的PCV2基因组的拷贝数极显著高于J2培养的(P0.01),提示获得的PCV2拯救病毒在PK15的增殖性能优于J2,为进一步探索PCV2基因组的功能及PCV2相关发病机制奠定了基础。     

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。     

携带分子标记的PCV1-2嵌合病毒的构建及其生物学特性的初步分析

为构建携带分子标记的PCV1-2嵌合病毒,本研究通过基因工程技术将V5标签引入PCV2的ORF2末端,以ORF2-V5替换PCV1的ORF2后克隆于pcDNA3.1(+)载体中,构建pcDNA-PCV1-2m-V5。为检验pcDNA-PCV1-2m-V5的体外感染性,将其转染PK-15细胞后,采用IPMA、RT-PCR等技术进行检测,结果显示:pcDNA-PCV1-2m-V5具有感染性。采集已注射pcDNA-PCV1-2m-V5质粒的小鼠血清接种于PK-15细胞,应用细胞试验、PCR技术、IFA、western blot及电镜等试验对嵌合病毒进行鉴定。结果显示:在小鼠体内拯救出PCV1-2m-V5嵌合病毒,且V5标签的引入能够很好地区分嵌合病毒和亲本病毒产生的Cap蛋白。本实验可为PCV2的感染性DNA (iDNA)疫苗研发提供素材和参考。     

猪脑心肌炎病毒分离株BJC3全长感染性克隆的构建与拯救病毒鉴定

本研究旨在建立猪脑心肌炎病毒(EMCV)的感染性克隆技术.利用RT-PCR分3段扩增出脑心肌炎病毒BJC3株的全基因组cDNA,依次克隆至低拷贝质粒pWSK29,构建出全长质粒pWSKBJC3/w,经体外转录和转染BHK-21细胞拯救病毒.结果表明,构建的全长cDNA克隆具有感染性,在BHK-21细胞上可拯救出病毒.拯救病毒(命名为rVBJC3W)在BHK-21细胞上的生长特性与其亲本病毒BJC3一致,并保持了对小鼠的致病性.本研究成功构建了中国第1株猪脑心肌炎病毒的感染性克隆,为深入研究其分子致病机制提供了必要的工具.     

猪圆环病毒1型反向遗传操作系统的初步构建

为构建猪圆环病毒1型的反向遗传操作系统,试验参考GenBank中已发表的PCV1序列,设计1对特异性引物,应用PCR方法扩增PCV1全长基因组,将其定向克隆至pcDNA3.1(+)真核表达载体中,并对其进行PCR、双酶切鉴定及DNA序列测定;将构建好的重组质粒转染到PK-15细胞中,经3次连续传代后,用PCR方法检测转染后盲传细胞中PCV2核酸,经测序鉴定所拯救出的病毒与亲本病毒核苷酸同源性为100%。结果表明:构建的PCV1感染性克隆具有感染性。PCV1反向遗传操作系统的成功建立为进一步研究PCV基因组的功能及新型疫苗的研发奠定了基础。     

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。     

猪圆环病毒2型感染性DNA的构建及病毒拯救

用PCR法扩增猪圆环病毒Ⅱ型(PCV2)全长基因组。将全基因组插入到真核生物表达载体PcDNA3.1的多克隆位点中,获得单拷贝重组质粒P-PCV2和串连双拷贝重组质粒p-2PCV2,将所得质粒分别转染无PCV污染的PK-15细胞系,经7次连续传代后,间接免疫荧光试验显示在细胞中含有病毒抗原。提取mRNA后经RT-PCR检测都有PCV2特异性基因转录。免疫小鼠后,对免疫后不同天数小鼠的血清用ELISA检测,结果到免疫后35 d病毒几乎都能检测到衣壳蛋白特异性抗体,小鼠致死后在其体内也能检测到病毒DNA。结果表明,所构建的2种重组质粒均可表达并在体外组装出有感染性PCV2病毒粒子。为进行PCV2分子特性、疫苗免疫及致病机理研究打下了基础。     

一步法构建塞内卡病毒感染性克隆平台

利用同源重组技术,通过一步法快速构建A型塞内卡病毒(Senecavirus A,SVA)感染性克隆平台,从而为研究其致病机理、构建标记疫苗等奠定基础。依次扩增CMV启动子、SVA全基因组、poly(A)尾巴及丁肝核酶序列(HDVr),利用同源重组技术,将3段核酸片段整合进低拷贝载体pWSK-29。将菌落PCR鉴定正确的感染性克隆质粒(pWSK-29-SVA)转染BHK-21细胞,拯救病毒,在盲传第5代时对拯救病毒进行基因测序鉴定,并对其进行生物学特性分析。结果显示:成功构建了SVA感染性克隆质粒(pWSK-29-SVA),成功拯救了病毒,将拯救病毒命名为rSVA(rescued SVA);rSVA测序结果与亲本病毒高度同源,且二者生物学特性相似。结果表明,本试验经同源重组法一步构建pWSK-29-SVA感染性克隆平台,避免了传统感染性克隆中酶切、连接及寻找酶切位点带来的繁琐与不便,构建方案更为灵活多样,大大提高了便利性与实效性,且拯救出的病毒生物学特性与亲本毒株高度一致。本研究为进一步研究SVA致病机理、构建疫苗提供了平台。     

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.     

PCV2a-ORF3基因缺失株感染性克隆的构建

为构建猪圆环病毒Ⅱ型(PCV2)的感染性克隆及其ORF3缺失的感染性克隆,本研究通过比较分析Gen Bank中8种亚型的PCV2基因组序列(各3株),设计了PCV2基因全长克隆引物,以从江西省萍乡市某猪场疑似感染断奶仔猪多系统衰竭综合征病死猪的病料中提取的DNA为模板,利用PCR方法扩增PCV2全长基因序列并进行测序。利用分子生物学软件对测序结果分析,结果表明所获得的克隆为PCV2a-2A基因型。采用重叠延伸PCR(SOE-PCR)方法扩增病毒全长基因组DNA,克隆于p SP72载体中构建野生型PCV2a病毒株感染性克隆。此外,采用SOE-PCR方法,缺失野生型PCV2a感染性克隆中的阅读框3(ORF3),并将这两种重组质粒分别转染PK15细胞,盲传6代后经PCR和间接免疫荧光方法检测显示,构建的PCV2a病毒株与PCV2a-ORF3突变株克隆均具有感染性。本研究为进一步探究ORF3基因对PCV2致病机理和免疫原性的影响奠定了基础。     

猪圆环病毒2型遗传标记毒株的构建及生物学特性鉴定

以临床分离的猪圆环病毒2型（PCV2）为材料，利用PCR法扩增病毒基因组，将2个基因组顺式连接插入到质粒载体中构建感染性分子克隆。通过引物设计替换碱基，在病毒基因组内插入Sal Ⅰ限制性内切酶位点作为遗传标记，经重组质粒转染细胞获得带有遗传标记的新毒株。采用免疫过氧化物酶单层细胞试验、免疫电镜、核酸序列分析表明，在病毒感染细胞中检出病毒特异抗原，其抗原性、病毒形态学及基因序列与亲本毒株一致。鉴于新病毒基因组内插入一个SalⅠ酶切住点，用PCR与限制性片段长度多态性分析法可与野生型病毒相鉴别。新毒株经细胞连续传60代，体外培养增殖性能稳定，毒价可达10^6.6CID50/mL。取病毒培养物经静脉和滴鼻途径接种35日龄抗体阴性仔猪4头，接种后表现出体温升高、进行性消瘦、被毛粗糙及体表淋巴结肿胀症状，迫杀后多种脏器中均能检测到病毒抗原与核酸。研究表明，利用感染性分子克隆手段构建带有遗传标记的PCV2新毒株，为进一步开展该病毒的致病性、疫苗免疫、分子诊断等研究奠定了基础。     

PCV2 Rep蛋白N-糖基化位点突变对病毒复制的影响

N-糖基化对病毒的感染与增殖均具有重要作用,与PCV2复制相关的Rep蛋白含有三个N-糖基化位点。为了分析PCV2Rep蛋白N-糖基化位点突变对病毒复制的影响,本试验构建了三个双拷贝突变体感染性克隆2M23、2M256、2M286,并成功拯救病毒。通过间接免疫荧光检测病毒的拯救效果,TCID50测定病毒的感染力,荧光定量PCR检测细胞病毒的载量。结果显示,PCV2Rep蛋白的23~25aa、256~258aa N-糖基化位点突变后降低病毒的复制能力,而286~288aa突变后增强病毒的复制能力,为进一步阐明PCV2的复制及致病机制提供参考。     

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。     

鹅源副黏病毒致弱株的“拯救”及分子生物学鉴定

以本课题组前期构建的鹅源副黏病毒NA-1株的全长感染性克隆为模板设计2对引物,用overlap PCR方法将其F蛋白裂解位点处的112、115和117位碱性氨基酸定点突变成为具有典型弱毒株特征的非碱性氨基酸。随后将突变后的F基因序列替换全长感染性克隆的对应序列,构建突变后的克隆质粒FL-cDNA-F′。将改造后的感染性克隆质粒与pCI-NP、pCI-P和pCI-L 3个辅助表达质粒共转染VT7细胞系,成功拯救出了致弱的鹅源副黏病毒。经过分子生物学鉴定,该毒株F基因序列具有典型的弱毒株特征。救获病毒的鸡胚最小致死剂量平均死亡时间(MDT)为96h,表明救获的病毒毒力已被成功致弱,可以作为当前流行的鹅副黏病毒病的一个较为理想的疫苗候选株。