布鲁菌基因缺失疫苗侯选株研究进展

布鲁菌病是由布鲁菌引起的人兽共患传染病,接种疫苗是预防和控制该病最有效的方法之一。目前国内外使用的疫苗主要是减毒活疫苗,这种活疫苗具有一定的毒力,但不能区分野毒感染与疫苗免疫产生的抗体,会干扰该病的检疫,国内外许多研究者致力于基因缺失标记疫苗。论文综述了近年来布鲁菌基因缺失疫苗株的研究及应用概况,以加深对布鲁菌病新型疫苗的认识。     

P-loop，Bet v 1结构域的缺失及突变对GmPR10 和Gly m 4l 抑制大豆疫霉菌能力的影响

大豆疫霉根腐病是由大豆疫霉菌（Phytophthora sojae）引起的危害大豆生长的严重病害。课题组前期研 究表明具有P-loop 结构域的GmPR10（Gene Bank accession no. FJ960440)和具有P-loop、Bet v1 结构域的Gly m 4l （Gene Bank accession no. HQ913577.1)抑制大豆疫霉菌生长，并且过表达GmPR10 和Gly m 4l 的转基因大豆植株可 以提高对大豆疫霉根腐病的抗性。为研究GmPR10 和Gly m 4l 抑菌机理，本研究利用点突变技术，获得了GmPR10 的P-loop结构域突变体（Gly48/Thr48和Gly51/Arg51）、Gly m 4l的P-loop结构域突变体（Gly49/Ile49和Lys55/Pro55）、GmPR10 和Gly m 4l的P-loop结构域以及Gly m 4l的Bet v1结构域缺失突变体，并纯化回收相应突变体蛋白，进行体外抑制 大豆疫霉菌试验。结果表明，突变或缺失P-loop，Bet v1结构域的GmPR10和Gly m 4l失去了抑制大豆疫霉菌（Race 1）生长的能力，说明P-loop、Bet v 1结构域对GmPR10和Gly m 4l行使抑菌功能至关重要。     

表达猪瘟E2基因的重组伪狂犬病毒构建及其 生物学特性分析

以构建的TK、gI、gE、US9、部分gN基因缺失的绿色荧光标记猪伪狂犬病毒rPRV-BE为亲本株,通过同源重组构建了表达猪瘟病毒(CSFV C株)主要免疫原性基因E2的重组伪狂犬病毒rPRV-CSFV PE2SC。经PCR、间接免疫荧光试验(IFA)鉴定证实构建正确,并能成功表达E2蛋白。同时,对重组病毒在PK15细胞中的遗传稳定性、增殖特性等进行了研究,结果显示第5、10、15、20代重组病毒经PCR均能扩增出与原代重组病毒相同大小的约为3469 bp含猪瘟病毒E2基因的重组片段;第20代重组病毒感染细胞孔中出现明显的针对E2蛋白的荧光,表明重组病毒在体外连续传20代后仍能稳定遗传。一步生长曲线测定结果表明,与野毒PRV(SX株)、亲本毒rPRV-BE相比,重组病毒rPRV-CSFV PE2SC前期增殖速度较快,病毒滴度到达峰值的时间早,峰值病毒滴度低于野毒,与亲本毒相当,最高病毒滴度依次为10~(6.7)TCID_(50)/mL、10~(8.0)TCID_(50)/mL、10~(7.0)TCID_(50)/mL。结果显示构建的重组病毒具有良好的遗传稳定性及体外复制能力,为进一步对其免疫效果的评价以及PRV基因缺失重组疫苗的研制奠定基础。     

伪狂犬病病毒gE／gI双基因缺失株的生物学特性

为了解gE和gI双基因缺失株伪狂犬病病毒gE-／gI—PRVSA738和野毒株PRV—SA的生物学特性,对该病毒进行了理化特性和体外增殖曲线的研究。结果显示：该缺失株对氯仿、酸、热及冻融次数敏感,从双基因缺失毒株与野毒株在BHK-21细胞上的增殖曲线来看,在病毒培养50h之前野毒株的毒价均高于缺失株,而在50h以后缺失株的毒价又高于野毒株,并且在36h时2株病毒的毒价均达到最高峰。     

酿酒酵母菌关键酶基因剔除对谷胱甘肽合成的影响

[目的]通过基因工程手段改良酿酒酵母菌以提高谷胱甘肽的产量。[方法]利用基因重组技术分别构建CYS3基因剔除菌和CYS4基因剔除菌,对比了野生菌与突变酵母菌的生长曲线,并定量检测2者中谷胱甘肽和氨基酸的含量,得出CYS3基因和CYS4基因剔除对谷胱甘肽和氨基酸代谢的影响程度。[结果]与野生菌株相比,CYS3基因剔除菌中谷胱甘肽含量降低了26.1%,CYS4基因剔除菌中谷胱甘肽含量提高了6.0%。[结论]综合CYS3和CYS4基因剔除和其他在谷胱甘肽代谢途径中关键酶基因剔除试验结果所得数据,可以建立酿酒酵母谷胱甘肽代谢网络系统生物学模型。     

腐败梭菌无毒重组α毒素的表达与免疫保护性分析

本研究旨在获得腐败梭菌无毒重组α毒素,并评价其免疫保护性。对已知的腐败梭菌α毒素编码基因进行优化设计和人工合成,获得了缺少第212-222位共11个氨基酸编码序列的基因片段（GCSA_Δ11）。将该基因克隆至原核表达载体pET-30a（+）中进行表达与纯化。利用Western blot方法检测获得的重组α毒素（rCSA_Δ11）与腐败梭菌天然毒素抗血清的反应性,并采用小鼠检测其毒力。随后,以rCSA_Δ11制备疫苗免疫家兔,按照《中华人民共和国兽药典》（2015年版）规定的方法检测家兔血清的中和抗体效价。结果表明,rCSA_Δ11可溶表达比例可达46%,且能与腐败梭菌天然毒素抗血清反应。进一步的试验结果显示,rCSA_Δ11丧失了对小鼠的毒力,0.1 mL的一免兔血清可中和8~12个小鼠最小致死量（MLD）的腐败梭菌天然毒素;二免兔血清可中和32~45个小鼠MLD的腐败梭菌天然毒素。1个家兔MLD的腐败梭菌天然毒素攻毒后,对照组家兔4/4死亡,免疫组家兔得到了100%（4/4）的保护。综上表明,无毒性的rCSA_Δ11保留了良好的免疫保护性,从而为腐败梭菌病基因工程亚单位疫苗的研制提供了重要的试验数据。     

布鲁氏菌Ⅳ型分泌系统对树突状细胞自噬、胞内生存和炎症反应的影响

为探究Ⅳ型分泌系统在布鲁氏菌(Brucella)感染过程中的作用,深入了解布鲁氏菌Ⅳ型分泌系统在疫苗开发中的潜力,本研究以牛种布鲁氏菌A19疫苗株为研究对象,使用A19 VirB启动子缺失株感染小鼠树突状细胞(DCs),通过菌落计数(CFU)评估Ⅳ型分泌系统对布鲁氏菌黏附侵袭及胞内生存的影响,同时对感染的细胞进行RNA和总蛋白的提取,分别通过实时荧光定量PCR和Western blotting检测自噬基因Beclin-1的转录和表达情况;收集感染后的细胞上清液,利用ELISA检测炎症因子白细胞介素-6(IL-6)和IL-10的分泌水平。黏附侵袭结果显示,布鲁氏菌VirB启动子缺失株与亲本株A19的黏附侵袭水平无显著差异(P>0.05);胞内生存试验发现,感染的4 h,布鲁氏菌VirB启动子缺失株的胞内存活能力显著低于亲本株A19(P<0.05),感染后0、24和48 h极显著低于亲本株A19(P<0.01);实时荧光定量PCR和Western blotting结果显示,感染后4、8和12 h,布鲁氏菌VirB启动子缺失株刺激细胞产生Beclin-1的水平极显著高于亲本株A19(P<0.01);ELISA结果显示,感染后8和12 h,布鲁氏菌VirB启动子缺失株刺激细胞产生IL-6的水平显著高于亲本株A19(P<0.05),而在感染后8和12 h,布鲁氏菌VirB启动子缺失株刺激细胞分泌IL-10的水平显著低于亲本株A19(P<0.05),感染24 h时极显著低于亲本株A19(P<0.01)。综上所述,当VirB启动子缺失后,布鲁氏菌对DCs的黏附侵袭能力并未明显改变,但显著降低了布鲁氏菌在DCs内的存活能力,提升了DCs的自噬水平,促进了DCs IL-6的分泌,抑制了IL-10的分泌。本研究初步探究了布鲁氏菌Ⅳ型分泌系统在感染DCs过程中的生物学作用,为后续布鲁氏菌疫苗改造研究奠定了理论基础。     

Developmental responses to vernalization in wheat deletion lines for chromosomes 5A and 5D

The aim of this investigation was to test the developmental patterns of deletion lines, generated for chromosome arms 5AL and 5DL in the variety ‘Chinese Spring’ (CS) under vernalized and non‐vernalized treatments. Plants were grown in controlled conditions under saturating daylength. Time to heading and the duration of particular phases before flowering were recorded, and leaf and spikelet production rates and numbers were analysed. The lines lacking Vrn‐A1 and Vrn‐D1 were delayed in time to heading under non‐vernalized conditions, because of the lengthening of the emergence to floral initiation phase (EM‐FI) and the terminal spikelet to heading phase (TS‐H). Differences in final leaf numbers corresponded to longer durations of the EM‐FI phase. The absence of Vrn‐A1 and Vrn‐D1 apparently decreased the number of spikelets by a lower primordium production rate, even though the duration of the FI‐TS phase was longer or equal to CS. The sensitivity to vernalization in lines where the Vrn genes were deleted was much higher.     

含EGFP基因的马疱疹病毒1型新疆株gE基因缺失株的构建

为筛选马鼻肺炎（equine rhinopneumonitis,ER）基因缺失减毒活疫苗的候选毒株,本研究参考GenBank中EHV-1（登录号：KF644579.1）目的基因序列设计同源臂引物,以本地区流行株XJ2015株DNA为模板PCR扩增gE基因同源臂gEH1、gEH1,以EGFP表达盒（CMV+EGFP+polyA）为标记基因,酶切后依次连接至载体pUC-19,成功构建重组质粒pUC-gEH1H2-EGFP。将XJ2015基因组与质粒pUC-gEH1H2-EGFP共转染至RK-13细胞进行同源重组,以EGFP为标记进行gE基因缺失毒株的筛选及纯化,并测定重组毒株效价。结果显示：经5轮荧光噬斑纯化、PCR及测序鉴定,成功获取一株携带EGFP基因的重组毒株XJ2015-△gE-EGFP,且重组毒株效价（10^7.1TCID₅₀/0.1 mL）较原毒株（10^8.8TCID₅₀/0.1 mL）下降约10^1.7TCID₅₀/0.1 mL。采用同源重组技术成功构建了1株马疱疹病毒1型流行株gE基因缺失突变株,为未来筛选马鼻肺炎基因缺失弱毒疫苗奠定了基础。     

羊种布鲁氏菌WadC基因缺失株的构建与鉴定

试验旨在分析糖基转移酶编码基因WadC影响布鲁氏菌胞内存活的作用。以羊种布鲁氏菌Rev.1基因组为模板,通过同源重组方法获得WadC基因上、下游同源臂融合片段,并与载体pUC19-SacB连接,构建pUC19-SacB-ΔwadC重组载体,电转至羊种布鲁氏菌Rev.1,构建ΔwadC缺失株（Rev.1ΔwadC）,检测菌株Rev.1ΔwadC的遗传稳定性,比较分析亲本株Rev.1和缺失株Rev.1ΔwadC的生长特性及其在BMDC和RAW264.7细胞中的生存能力。结果显示,试验成功构建基因缺失株,连续传代30次未发现基因回复突变;在体外相同培养条件下,缺失株Rev.1ΔwadC与亲本株Rev.1生长趋势相似,均在20 h到达对数生长期,44 h进入平台期;侵染BMDC细胞48和72 h时,其胞内存活率显著低于亲本株（P<0.05）;而侵染小鼠RAW264.7巨噬细胞试验显示,亲本菌株和基因缺失株无显著性差异（P>0.05）。综上所述,本试验成功构建并获得了具有良好遗传稳定性的布鲁氏菌WadC基因缺失株,该缺失株在体外培养条件下与亲本株生长趋势相似;但该缺失株在BMDC细胞内的存活能力显著变弱,为深入研究布鲁氏菌WadC基因功能奠定基础。