Suppression of influenza virus infection by the orf virus isolated in Taiwan

Orf virus (ORFV), a member of parapoxvirus, is an enveloped virus with genome of double-stranded DNA. ORFV causes contagious pustular dermatitis or contagious ecthyma in sheep and goats worldwide. In general, detection of viral DNA and observing ORFV virion in tissues of afflicted animals are two methods commonly used for diagnosis of orf infection; however, isolation of the ORFV in cell culture using virus-containing tissue as inoculum is known to be difficult. In this work, the ORFV (Hoping strain) isolated in central Taiwan was successfully grown in cell culture. We further examined the biochemical characteristic of our isolate, including viral genotyping, viral mRNA and protein expression. By electron microscopy, one unique form of viral particle from ORFV infected cellular lysate was demonstrated in the negative-stained field. Moreover, immunomodulating and anti-influenza virus properties of this ORFV were investigated. ORFV stimulated human monocytes (THP-1) secreting proinflammatory cytokines IL-8 and TNF-α. And, pre-treatment of ORFV-infected cell medium prevents A549 cells from subsequent type A influenza virus (IAV) infection. Similarly, mice infected with ORFV via both intramuscular and subcutaneous routes at two days prior to IAV infection significantly decreased the replication of IAV. In summary, the results of a current study indicated our Hoping strain harbors the immune modulator property; with such a bio-adjuvanticity, we further proved that pre-exposure of ORFV protects animals from subsequent IAV infection.     

大白菜细胞质雄性不育的分子鉴定及序列分析

为了获得3种大白菜细胞质雄性不育系Ogu CMS,Pol CMS,CMS96和保持系间的多态性以及定位大白菜CMS96不育系所属的不育类型,利用设计的atp6,orf222单一和混合引物PCR扩增3组11份同核异质大白菜细胞质雄性不育系和保持系mtDNA。结果表明,atp6引物在大白菜Ogu CMS不育系扩增的200 bp片段为其特异带;orf222引物仅在大白菜Pol CMS和CMS96不育系有扩增产物,但二者有3点完全不同:大白菜Pol CMS不育系扩增产物为675bp,CMS96不育系扩增产物为669 bp,二者相差6个核苷酸,后者定名为大白菜CMS96-orf222。大白菜CMS96-orf222与甘蓝型油菜Nap CMS的nad5c基因和Nap-orf222基因同源性均为99%,E值为0.0;大白菜Pol CMS的675 bp序列具有ORF224开放阅读框,没有保守结构域,而大白菜CMS96的669 bp序列具有ORF222开放阅读框和保守结构域YMF19。另外,atp6和orf222混合引物多重PCR扩增产物存在明显多态性:800 bp为大白菜保持系的差异带型;2 300 bp和1 500 bp为大白菜Pol CMS不育系特异带型;200 bp为大白菜Ogu CMS不育系特异带型;690 bp为大白菜CMS96不育系特异带型。该方法仅用一次PCR反应快速地将3种大白菜细胞质雄性不育系和保持系一次性全部区分开,为大白菜分子育种和常规育种更好地相结合提供了简单、快速、准确和重复性好的方法和手段。     

干扰素刺激基因对羊口疮病毒在OFTu细胞中增殖的抑制效应

羊口疮病毒（ORFV）是重要的人兽共患病病原,不仅严重危害养羊业,而且威胁人类健康。干扰素刺激基因（stimulator of interferon genes,STING）作为细胞的DNA感受器,在机体天然免疫中起重要作用。为探索STING在ORFV感染中的作用及其对病毒复制的影响,本研究构建了ORFV感染羊胚胎鼻甲细胞（OFTu）的模型,分析了ORFV感染细胞后对STING及其相关基因的动态表达,探索了STING基因在干扰表达和过表达状态下对ORFV在细胞上增殖的影响。结果表明,ORFV感染OFTu细胞后,STING、cGAS、TBK1、IRF3、IRF7、IL-6、IFN-β、IL-1β和TNF-α的转录明显升高。OFTu细胞过表达STING可导致RIG-1、DDX41、IFI16、IRF3、IRF7、IL-6、TNF-α、IFN-α和IFN-β等基因转录上调。OFTu细胞在STING过表达状态下感染ORFV可介导TBK-1、IRF3、IFN-β和TNF-α的转录升高,抑制ORFV的复制;在STING表达干扰的状态下,ORFV感染OFTu细胞降低了TBK-1、IRF3、IFN-β和TNF-α的转录,增加了ORFV的复制。这表明STING蛋白能够增强抗病毒细胞因子的表达,抑制ORFV在OFTu细胞中的增殖,研究结果为深入理解STING在羊口疮病毒感染和复制中的作用提供了科学的理论依据,也为深入探索ORFV感染和致病的分子机制提供了基础数据。     

大白菜胞质雄性不育系育性相关线粒体DNA片断的克隆及*序列分析

利用PCR技术从大白菜(Brassica campestrisL.ssp.Penkinsis)新型胞质雄性不育材料CMS7311的线粒体基因组中扩增出与细胞质雄性不育相关的片断,并克隆测序。序列分析表明,该片断和报道的Poli-ma-orf224序列完全相同,没有发生变异,说明CMS7311的不育机理与PolimaCMS相似,也反映了细胞质雄性不育变异的保守性。     

Isolation and characterization of an Indian ORF virus from goats

Isolation and characterization of an orf virus has been described here. The virus was isolated from an outbreak of 'scabby mouth' in goats in Northern India. Viral morphology from the scab biopsy revealed typical ovoid-shaped particles characteristic of Parapoxvirus. Virus was isolated from sonicated scab suspension and characterized by restriction enzyme (RE) analysis and sequencing of full-length GM-CSF- and interleukin-2 inhibitory factor (GIF) gene. RE pattern of the virus did not show close resemblance to most of the orf viruses published earlier. However, it showed high sequence identity and closer phylogenetic relationship with previously published ORFV-SA00 strain, as evident from the nucleotide and deduced amino acid sequence of GIF gene.     

羊口疮病毒疫苗株与野毒株VIL-10基因的比较分析

试验旨在比较分析羊口疮病毒（orf virus,ORFV）VIL-10基因在疫苗株和野毒株之间的差异特征。参照GenBank中公布的ORFV NZ2株的VIL-10基因序列设计并合成1对特异性引物,分别以疫苗株和野毒株提取的基因组DNA为模板,采用PCR方法扩增ORFV的VIL-10基因全序列并进行测序,应用生物信息学相关软件分析基因的核苷酸、氨基酸变异情况及蛋白结构。结果显示,本试验测定的疫苗株和野毒株VIL-10基因核苷酸序列同源性为94.4%,差异主要是单个碱基的突变,其中疫苗株在132~134 bp核苷酸序列出现缺失;氨基酸序列同源性为92.5%,出现了15个氨基酸位点的突变,其中疫苗株第42位氨基酸天冬酰胺出现缺失;蛋白质在一级结构及理化性质、二级结构、三级结构、抗原表位参数及有无信号肽之间均存在一定程度的差异,而疫苗株和野毒株编码的蛋白质均无跨膜结构域。系统进化树分析结果表明,本试验测定的野毒株与疫苗株属于不同分支,遗传关系较远。研究结果提示,野毒株与疫苗株的VIL-10基因发生较明显的变异,这些变异可能与ORFV疫苗株的毒力致弱有关。     

Changes in the MHC Class II+ Dendritic Cell Population of Ovine Skin In Response to Orf Virus Infection

Abstract— Class II+ dendritic cells were widely distributed throughout normal ovine skin in two main locations: a) in or immediately adjacent to the epidermis and epidermal appendages and b) in the vicinity of the blood vessels. They are unlikely to represent a homogeneous population particularly since Langerhans cells, which previously have been found throughout the epidermal appendages, were located only in the epidermis using acetylcholinesterase staining. Following infection with orf virus, a dense mass of closely associated class II+ dendritic cells develops in the exposed necrotising dermis, adjacent to infected hair follicles and under infected degenerating epidermis. These cells interact and appear to form a barrier to invasion, a framework for immune defence and a template for subsequent epidermal repair; they seem to provide the basis of a highly integrated local dermal defence system. Résumé— Des cellules dendritiques de classe II+étaient largement réparties dans la peau ovine normale dans deux principales zones a) dans l'épiderme et les annexes épidermiques ou dans leur voisnage immédiat b) au voisinage des vaisseaux sanguins. Il est peu probable qu'elles représentant une population homogène particulièrement parce que les cellules de Langerhaps, qui ont été découvertes précédemment dans l'ensemble des annexes épidermiques, furent localisées seulement dans l'épiderme en utilisant une coloration à l'acétylcholinesterase. Après une infection par le virus de l'ecthyma, il se forme une masse dense de cellules dendritiques de classe II+étroitement associées, dans le derme nécrotique atteint, adjacente aux follicules pileux infectés et sous l'épiderme dégénératif infecté. Ces cellules interagissent et apparaissent former une barrière à l'invasion, un cadre pour les défenses immunitaires et un patron pour la réparation épidermique ultérieure; elles semblent fournir les bases d'un système de défense dermique local hautement intégré. Zusammenfassung— Klasse II+-Dendritenzellen waren in der gesamten Haut von normalen Schafen in vorwiegend zwei Bereichen verbreitet: a) in oder unmittelbar neben der Epidermis und der epidermalen Anhangsgebiete und b) in dor Nähe dar Blutgefäße. Sie stellen wahrscheinlich keine homogène Population dar, da die Langerhanszellen, die früher übarall in den epidermalen Anhangsgebilden nachgewiesen wurden, bei Acetylcholinesterase-Färbung nur in der Epidermis zu finden waren. Nach einer Orf-Virus-Infektion formiert sich eine dichte Masse aus eng verbundenen Klasse II+-Dendritenzellen in der betroffenen nekrotisierenden Dermis unmittelbar neben den infizierten Haarfollikeln und unter der infizierten, degenerierenden Epidermis. Diese Zellen stehen untereinander in Verbindung und bilden anscheinend eine Barrière gegen die Invasion, ein Gorüst für die Immunabwehr und einen Ausgangs punkt für die anschließenden Reparaturvorgänge in der Epidermis. Sie scheinen als Basis eines hochentwickelten lokalen Abwehrsystems der Haut zu fungieren. Resumen Células dendríticas de class II+ se observaron en gran cantidad en la piel de la oveja especialmente en dos localizaciones: a) en la epidermis, en la dermis muy próxima a la epidermis y en anejos cutáneos y b) en las proximidades de los vasos sanguíneos. No parece tratarse de una población homogénea de células puesto que las células de Langerhans, que previamente se habían encontrado en los anejos epidérmicos, se encontraron únicamente en la epidermis utilizando técnicas de detección del acetilcol-inesterasa. Después de la infección con el virus del ectima contagioso ovino se observó una masa de células dendríticas de clase II, dispuestas de forma muy densa, en las proximidades de la dermis necrosada y de los folículos pilosos y de la epidermis infectada. Eatas células interaccionan entre si y parecen formar una barrera contra la invasión, una red inmunitaria de defensa y participar en la reparación de la epidermis; parece ser que esta población de células dendriticas son la base de un sistema de defensa dérmico local altamente integrado.     

哈克尼西棉细胞质陆地棉雄性不育系orf160的克隆及遗传转化

以哈克尼西棉细胞质陆地棉雄性不育系及其保持系、恢复系为材料,克隆并测序线粒体功能基因的侧翼序列。通过生物信息学分析,在atp4下游发现一个哈克尼西棉细胞质不育系特有的orf160。orf160全长480 bp,N端与atp6序列部分同源,C端序列与核序列部分同源;编码的159个氨基酸序列,与膜蛋白、细胞周期蛋白具有部分同源性。以含有线粒体导肽的GFP瞬时表达载体转化后,在洋葱表皮的细胞膜上观察到绿色荧光,表明线粒体定向载体正常表达。构建酵母和植物表达载体,分别转化酵母、烟草和拟南芥;同对照相比,转基因酵母菌斑畸形且生长缓慢;转基因拟南芥和烟草种子大部分畸形,T₁和T₂代植株的结实率和种子发芽率降低,花粉着色比野生型浅。结果表明,orf160基因的表达影响受体正常发育。     

共表达PCV2衣壳蛋白和猪GM-CSF重组质粒的构建与体外表达

将猪圆环病毒2型(Porcine circovirus type 2, PCV2)orf2和猪粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(gm-csf)基因插入同一哺乳动物细胞表达载体pIRESneo中，构建出重组共表达质粒pIRES-orf2/gm-csf。以脂质体转染方法将重组质粒pIRES-orf2/gm-csf转染COS7细胞，经间接免疫荧光实验和集落刺激形成实验检测，结果表明orf2和gm-csf基因在COS7细胞中得到表达，转染细胞呈现特异性荧光，转染细胞培养上清能剌激猪骨髓细胞形成集落。重组质粒pIRES-orf2/gm-csf的成功构建为进一步研究猪圆环病毒2型的DNA疫苗奠定了基础。     

油菜新雄性不育系Xin1的不育性与恢复性

本文比较了新不育系Xin1 CMS(cytoplsmic male sterility)与我国主要的细胞质雄性不育类型Pol(Polima)CMS、Shan2A CMS、Ogu CMS的花器形态,F1代育性情况及其恢保关系,研究分析了orf224基因Xin1 CMS与Pol CMS等在线粒体基因组上的差异。结果表明新不育系Xin1 CMS花器形态与Pol CMS、Shan2A CMS和Ogu CMS的花器有显著差别。与RF01杂交,得到有正常结构的花器,花粉生活力为90.8%。所试26个测交材料中,有13对(50%)测交F1表现出育性反应不同,在14个Pol CMS和Shan2A CMS的保持系测交Xin1 CMS的F1中,6个Pol CMS和Shan2A CMS的恢复系测交Xin1 CMS的F1中,有5个材料能保持Xin1 CMS,有1个表现为半不育,1个材料能半恢复Xin1 mtRNA CMS。测交结果表明Xin1 CMS与Pol和Shan2A的恢保关系不同。对新不育系Xin1、Polima和Ogu的orf224基因的扩增结果表明Xin1有1条与Pol相同的谱带,缺失Pol的另一条谱带;说明Xin1 CMS是不同于Pol CMS的新不育系。