科技动态

以禽源U6启动子介导筛选马立克氏病病毒gI、gE基因特异siRNA中国农业科学院哈尔滨兽医研究所全炎铭等以鸡胚成纤维细胞(CEF)的DNA为模板,扩增禽源cU6-3启动子序列,并合成针对gI和gE基因的10条shRNA序列。通过重叠PCR将cU6-3启动子与shRNA融合扩增制备shRNA表达盒,将制备的shRNA表达盒分别与重组质粒pEGFP-gI或pEGFP-gE共转染CEF细     

鸡马立克病病毒814株gE、gI、gp82基因的克隆及序列分析

从感染鸡马立克病病毒血清Ⅰ型(MDVⅠ)814株的鸡胚成纤维细胞(CEF)中提取病毒总DNA,以其为模板,根据GenBank中MDVⅠ GA株基因组gE、gI、gp82基因序列,设计并合成3对特异性引物,用PCR方法分别扩增了814株的gE、gI、gp82基因,并将扩增的基因片段克隆到pMD18-T载体中,进行序列测定,应用DNA Star软件分析814株gE、gI、gp82基因核苷酸序列,并与已发表的MDVⅠ毒株序列进行了比较.结果表明,不同MDVⅠ毒株的gE、gI、gp82基因同源性很高,814株与已发表的MDVⅠ毒株的gE、gI、gp82基因核苷酸序列同源性分别在99.4%、98.9%和99.6%以上.     

PCR扩增的shRNA表达盒快速筛选PRRSV有效siRNA序列

有效siRNA的筛选是RNAi研究的关键点之一。本研究选取猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)的核衣壳蛋白(N)作为靶基因,使用http://www.ambion.com的靶位点筛选和设计工具,选取4个siRNA序列(siRNA95、siRNA179、siRNA218和siRNA294),利用一步PCR法产生包含U6启动子的短发夹RNA表达盒技术快速筛选高效siRNA,PCR法制备的shRNA表达盒(PCR-shRNA95、PCR-shRNA179、PCR-shRNA218和PCR-shRNA294)分别与表达N-EGFP融合蛋白的重组质粒pEN-ORF7共转染至293T细胞,48 h后荧光显微镜下检测细胞表达EGFP阳性率,筛选有效siRNA片段,将筛选的PCR-shRNA179的PCR产物转染N-EGFP融合蛋白稳定表达293T细胞系和PRRSV感染的Marc-145细胞,结果表明PCR-shRNA179可明显减少N蛋白的表达、有效减轻PRRSV引起的细胞病变及减少感染PRRSV的Marc-145细胞中的N蛋白阳性细胞。本研究证明一步PCR扩增shRNA表达盒法可用于筛选特异性基因表达抑制的siRNA。     

表达鸡新城疫病毒F蛋白的重组马立克氏病毒的构建及其鉴定

为构建表达鸡新城疫病毒(NDV)融合蛋白(F)的重组马立克氏病毒(MDV),本研究采用RT-PCR方法从NDV强毒株F48E9基因组中扩增出病毒的融合蛋白F基因,构建由CMV启动子和BGH polyA组成的2.7 kb F基因表达盒。将其插入带有黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖基转移酶基因(gpt)和MDV US2同源臂的中间转移载体pUAB-gpt中获得重组MDV转移载体pUAB-gpt-wF。将该转移载体与MDV-814疫苗株感染的鸡胚成纤维细胞(CEF)总DNA共转染CEF,经同源重组及gpt选择系统筛选,获得带有F基因表达盒的重组MDV(rMDV814-wF)。其体外增殖与亲本病毒没有差异。经间接免疫荧光试验、PCR、Southern-blot及western blot等试验证明,重组病毒在CEF中传至13代以上仍稳定表达NDV的F蛋白。该重组病毒的构建为MDV活载体疫苗的筛选及应用奠定了基础。     

马立克病病毒致瘤蛋白Meq转录调节鸡p21基因的表达

为研究马立克病病毒(Marek's disease virus,MDV)致瘤蛋白Meq对细胞周期蛋白依赖性激酶抑制蛋白p21表达的调节作用,采用RTPCR、Western blot方法检测Meq蛋白表达在鸡胚成纤维细胞(Chicken embryo fibroblasts,CEF)中对p21 mRNA和蛋白水平的影响。然后,构建p21启动子的荧光素酶报告载体,检测Meq蛋白对p21的启动子活性的影响。最后,分别用MDV Md5强毒株和CVI988/Rispens疫苗毒株感染CEF细胞,利用Western blot检测MDV感染后p21蛋白水平的变化。结果:过表达Meq上调p21的mRNA和蛋白表达水平,Meq能够激活p21基因启动子活性,MDV感染细胞中p21蛋白的表达水平也有明显升高。这些发现为了解Meq在MDV感染中的作用机理奠定了基础。     

马立克氏病病毒囊膜糖蛋白Ⅰ的原核表达及多克隆抗体的制备

提取感染MDV 814A3毒株的鸡胚成纤维细胞(CEF)总基因组,利用PCR技术扩增获得gI基因.将鉴定正确的gI基因克隆至pET-32a(+),构建原核表达载体pET-gI.将诱导表达获得的gI重组蛋白免疫新西兰大白兔,产生的抗血清能够与MDV814A3病毒发生特异性反应.本试验所制备的gI重组蛋白和多克隆抗体将在MDV检测、血清学诊断等方面具有重要应用价值.     

表达H5亚型禽流感病毒HA基因的重组马立克氏病病毒的构建

采用聚合酶链反应或反转录聚合酶链反应扩增出H5亚型禽流感病毒(AIV)的HA基因、网状内皮增生症病毒的长末端重复序列(LTR)、马立克氏病病毒(MDV)Rispens CVI988毒株基因组的sorf 1和sorf 2序列、两端带loxp位点的lac/smGFP标志基因,构建含这些基因的转移载体质粒pMHA;以MDV Rispens CVI988毒株的基因组DNA和PMHA质粒DNA共转染鸡胚成纤维细胞(CEF),采用同源重组方法将LTR、lac/smGFP和HA基因插入到MDV基因组,获得重组病毒rMDV-HA/GFP;以cre介导的同源重组去除lac/smGFP标志基因,再转染CEF,获得仅带LTR启动子和HA基因的重组MDV疫苗毒株rMDV-HA.rMDV-HA仍保留了MDV RispensCVI988疫苗毒株的复制特点,并能稳定表达AIV的HA.     

靶向VP1和VP2双拷贝shRNA重组表达质粒抑制传染性法氏囊病病毒复制的研究

为抑制传染性法氏囊病病毒(IBDV)的复制,本研究构建了靶向IBDV VP1和VP2基因的鸡双向U6启动子(chU6)双拷贝shRNA重组表达质粒pchU6-shRNA12,将其转染鸡胚成纤维细胞(CEF),再接种IBDV,72 h后,未出现细胞病变(CPE),病毒滴度小于101 TCID50/0.1mL;而转染空质粒和未转染两个对照组均出现明显的CPE,病毒滴度均达到108.75 TCID50/0.1 mL.此外,将pchU6-shRNA12与IBDV混合,接种于10日龄SPF鸡胚尿囊腔,96 h后,鸡胚发育正常,病毒滴度小于101 ELD5,0/0.1 mL,实时荧光定量RT-PCR检测VP1和VP2基因,比单纯接种IBDV组分别降低92％和95％;而含有空质粒和不含质粒两个对照组鸡胚则全部死亡,病毒滴度均达到107.00 ELD50/0.1mL.本研究结果表明,chU6启动子在双拷贝shRNA表达质粒pchU6-shRNA12中能高效驱动双拷贝shRNA的转录,生成的siRNA在CEF(in vitro)和鸡胚体内(in vivo)均能有效抑制IBDV的复制.     

河南土鸡群马立克病病毒流行毒株的分离鉴定及分子进化分析

本研究旨在分离鉴定河南鸡群马立克病病毒(Marek’s disease virus,MDV)流行毒株,了解当前MDV分子进化特征并为鸡马立克病(MD)的有效防控提供参考。根据MDV基因组设计了meq、gE、gI、gB、pp38以及132-bp重复序列基因的特异性引物,应用PCR扩增和DNA测序分析对河南焦作土鸡群8份MD疑似病例进行了确诊,并通过鸡胚成纤维细胞(CEF)盲传培养和间接免疫荧光试验(IFA)分离鉴定了3个流行毒株,分别命名为HNJZ101、HNJZ102和HNJZ103。结果显示,3个MDV分离株均为血清1型(MDV-1)毒株,未发生禽网状内皮增生症病毒(REV)共感染,并且132-bp重复序列基因均为双拷贝。meq、gE和gI基因核苷酸序列比对分析发现,临床病例样本及3个MDV新分离株的meq基因与国内外温和毒或疫苗毒株的meq基因核苷酸序列同源性仅为64.7%~78.8%,但与MDV强毒株的同源性高达98.9%~100.0%;gE和gI基因的核苷酸序列同源性均较高,分别为99.1%~99.9%和99.3%~100.0%。系统发生树分析结果表明,HNJZ101、HNJZ102和HNJZ103与绝大多数此前分离的河南毒株及国内MDV强毒株同处于一个大的进化分支。研究结果表明,3个分离株HNJZ101、HNJZ102和HNJZ103很可能是当前河南土鸡群中流行的致病性MDV-1毒株,其确切的致病型及导致免疫失败的原因仍有待进一步深入研究。     

表达新城疫病毒融合蛋白基因禽痘病毒重组体的构建

通过RT-PCR扩增新城疫病毒F基因,利用禽痘病毒复合启动子、SV40 PolyA终止信号序列构建F基因表达盒。将F基因表达盒与loxp-GFP-loxP序列串联插入禽痘病毒重组臂,构建了禽痘病毒转移质粒载体。在脂质体介导下转染CEF,获得了带有绿色荧光信号的重组病毒rFPVFGFP。通过二次转染,利用Cre-loxP位点特异性重组将重组病毒基因组的GFP自动去除,结果获得了只含新城疫病毒F基因表达盒的重组禽痘病毒rFPVF。试验结果表明,rFPVF复制稳定,表达的F蛋白具有免疫原性,能够刺激鸡只产生抗新城疫病毒的中和抗体。     

猪SMYD3基因的克隆、序列分析及其对猪成纤维细胞增殖的影响

试验旨在克隆猪SMYD3(SET and MYND domain-containing protein 3)基因并对其进行序列分析,研究其对猪成纤维细胞增殖的影响。首先克隆猪SMYD3基因,根据其他物种SMYD3基因siRNA和shRNA序列,经同源性比对分析,获得两条猪SMYD3基因shRNA序列,分别构建pSicoR-GFP-SMYD3 shRNA1/shRNA2表达载体,转染HEK293T细胞,利用实时荧光定量PCR分析干扰效率,筛选出抑制效率较好的shRNA,并构建pLVX-IRES-ZsGreen1-SMYD3及pSicoR-GFP-SMYD3 shRNA真核表达载体,同时分析SMYD3基因对猪成纤维细胞的增殖作用,检测细胞Nanog、DNMT1及DNMT3a基因表达情况。结果显示,试验克隆得到1 404 bp的猪SMYD3基因编码区序列,生物信息学分析发现,德保猪SMYD3基因与野猪、山羊和野耗牛相应氨基酸序列的同源性分别为99.5%、93.8%和92.9%。shRNA1/shRNA2均能显著抑制SMYD3基因表达(P<0.05),抑制效果分别是34%和54%,选择pSicoR-GFP-SMYD3 shRNA2进行后续研究。通过脂质体转染法将构建的pLVX-IRES-ZsGreen1-SMYD3及pSicoR-GFP-SMYD3 shRNA真核表达载体导入HEK293T细胞,均可观察到清晰的绿色荧光。慢病毒感染细胞及实时荧光定量PCR结果显示,与空白对照组及阴性对照组相比,过表达SMYD3基因促进猪成纤维细胞增殖,Nanog和DNMT1基因表达显著升高(P<0.05);抑制SMYD3基因表达,细胞增殖受到抑制,Nanog、DNMT1、DNMT3a基因表达显著降低((P<0.05),说明SMYD3基因的表达与猪成纤维细胞的增殖显著相关。     

靶向cofilin2基因RNAi对鸭病毒性肠炎病毒增殖的影响

旨在探讨cofilin2基因的表达在鸭病毒性肠炎病毒(DEV)增殖过程中的影响.本研究通过已获得的鸭源cofilin2全基因序列(GenBank登录号:MF434775),设计出4对shRNA序列,插入载体中,并转染到鸭胚成纤维细胞中,经FQ-PCR方法和荧光显微镜观察筛选出具有较高干扰效率的shRNA序列,用干扰效率...     

Cloning of Pig ZO-1 Gene and Screening on its Effective shRNA Fragments

The aim of this study was to screen effective shRNA fragments targeting pig zonula occludens-1 (ZO-1) gene,which would lay foundation to further explore its function in pig oocytes in vitro maturation (IVM) by RNAi technology.Pig ZO-1 gene was cloned and its eukaryotic expression vector was constructed,its effective shRNA fragments were screened.The results showed that the CDS length of cloned pig ZO-1 gene was 3 036 bp.The results of sequence multialigned showed that the sequence of pig ZO-1 gene shared 88%,88%,87% and 85% homology with Taurus,Ovis aries, Equns caballus and Homo sapiens,respectively.Clear RFP red fluorescent was observed in transfected cells with the pDsRed-N1-ZO-1 eukaryotic expression plasmid transfected into HEK293T cells by X-tremeGENE HP DNA transfection reagent.Two shRNA fragments targeting pig ZO-1 gene were designed and synthesized,weaker RFP red fluorescent was observed in co-transfected cells with the target and interfered shRNA plasmid groups.The Real-time PCR results showed that the two designed shRNAs could effectively inhibit the expression of pig ZO-1 mRNA,shRNA201 fragment had significantly higher inhibition effect than that of shRNA1276 fragment (77.8% and 67.0%,P < 0.05).     

猪紧密连接蛋白1基因克隆及其shRNA片段的筛选

试验旨在筛选有效抑制猪紧密连接蛋白1 (zonula occludens-1,ZO-1)基因表达的shRNA干扰片段,为后期利用RNA干扰技术深入了解ZO-1基因在猪卵母细胞成熟过程中的功能奠定基础。本研究首先克隆了猪ZO-1基因,并构建了其真核表达载体,而后筛选了有效抑制ZO-1基因表达的shRNA干扰片段。结果表明,猪ZO-1基因编码区长度为3 036 bp,多重序列比对结果显示,猪ZO-1基因核苷酸序列与牛、羊、马和人相应序列的同源性分别为88%、88%、87%和85%。构建的pDsRed-N1-ZO-1真核蛋白融合表达载体经脂质体法转染HEK293T细胞后,可观察到清晰的RFP红色荧光蛋白表达。将靶质粒与shRNA干扰质粒共转染HEK293T细胞48 h后,与对照组相比,可观察到红色荧光表达得到抑制。实时荧光定量PCR结果显示,设计合成的2条shRNA对猪ZO-1基因表达均有抑制效果,其中ZO-1 shRNA201的抑制效果显著高于ZO-1 shRNA1276 (77.8%和67.0%,P < 0.05)。     

神经肽S及其受体对伪狂犬病病毒感染的体外作用研究

为了解神经肽S（NPS）及其受体（NPSR）在伪狂犬病病毒（PRV）感染过程中的作用,本试验采用细胞培养、RT-PCR、实时荧光定量PCR及shRNA技术研究NPS和NPSR在PRV体外感染过程中的表达变化,以及NPS和NPSR对病毒基因和相关细胞因子的变化。RT-PCR和实时荧光定量PCR结果显示,PRV感染培养的小鼠胚胎成纤维细胞系（3T3细胞）后12和18 h,NPS和NPSR mRNA的表达水平极显著上升（P<0.01）;通过shRNA技术稳定干扰3T3细胞中NPSR表达后,PRV gE基因的表达极显著下调（P<0.01）;添加外源性NPS可显著增强PRV感染的3T3细胞PRV gE基因及细胞因子白介素-6（IL-6）和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）的表达水平（P<0.05）;添加NPSR抑制剂后,则极显著抑制细胞中PRV gE基因和细胞因子IL-6和TNF-α的表达水平（P<0.01）,该作用效果与NPS的作用效果相反。上述结果表明,降低NPSR的表达能有效抑制PRV在3T3细胞上的复制,说明NPSR是PRV有效感染3T3细胞所必需的重要因子;外源性NPS可通过调节炎症细胞因子的表达而加剧PRV感染诱导的炎症反应。本研究结果为深入探索NPS和NPSR在PRV感染动物体内的调节作用奠定了基础。     

Usage of putative chicken U6 promoters for vector-based RNA interference

Gene silencing with short interfering RNA (siRNA) expression vectors is a powerful method for the analysis of gene functions. For the expression of siRNA in mammalian cells, mammalian U6 small nuclear RNA (snRNA) promoters are widely used. However, the mammalian U6 promoter might not function well in other species. In this study, we cloned four putative chicken U6 promoters by PCR and analyzed their functions. First, we screened the chicken genomic database using the human U6 snRNA gene and identified four candidate sequences. The sequences contained some control elements in their promoter regions, but as we could not rule out that they were pseudogenes, we amplified these sequences and used them as promoters for short hairpin RNA (shRNA) expression. Using the firefly luciferase (Luc) gene as a target, transient expression assays were performed with chicken ovary-derived cells. All four putative chicken U6 promoters exhibited suppressive activity toward Luc, and so could act as a promoter for expression of the snRNA gene in the chicken genome. The promoter activity was not as strong as that of a commercially available siRNA expression vector. This probably reflects artificial sequences between the promoters and synthetic DNA encoding shRNA.     

水牛脂多糖结合蛋白基因表达载体构建及其shRNA片段的筛选

试验旨在构建水牛脂多糖结合蛋白(LBP)基因融合蛋白表达载体,探讨其在293细胞中的表达情况;筛选获得可抑制水牛LBP基因表达的shRNA干扰片段。采用RT-PCR方法,以水牛肝脏cDNA为模板,扩增水牛LBP开放阅读框(ORF),将其连接到pMD18-T载体中。序列测定并分析正确后,采用SalⅠ和BamHⅠ进行双酶切,将水牛LBP基因编码区定向克隆至pDsRed-N1载体中,构建其融合蛋白表达载体pDsRed-N1-LBP。设计2个针对LBP靶基因序列的shRNA(774-792、1212-1231),同时设计无关序列1864作为阴性对照。合成好的shRNA序列先退火连接到pUC 57载体上,再亚克隆到慢病毒表达载体pSicoR-GFP中,将重组质粒命名为pSicoR-GFP-shLBP774/1212/1864(N.C),采用PCR和测序方法鉴定阳性克隆。将LBP融合蛋白表达载体和其shRNA慢病毒表达载体经脂质体共转染293细胞,48 h后观测荧光蛋白表达情况。收集共转染细胞样品,采用实时定量PCR(QRT-PCR)检测LBP基因的表达,筛选有效抑制LBP基因表达的shRNA干扰序列。结果表明,成功构建水牛LBP融合蛋白表达载体pDsRed-N1-LBP,并在293细胞中瞬时表达。PCR和测序结果均证实所构建的shRNA慢病毒表达载体pSicoR-GFP-shLBP774/1212/1864(N.C)为阳性克隆。共转染48 h后观测,红色和绿色荧光蛋白均有表达。QRT-PCR检测结果显示,shRNA-774和shRNA-1212对293细胞中LBP基因mRNA的表达均有抑制效果,抑制效率分别为49.53%、29.27%。因此,设计合成的2条shRNA序列能有效抑制水牛LBP基因的表达,这为进一步探讨LBP基因在LPS诱导的革兰氏阴性菌跨膜机制和信号转导中的作用机理研究奠定了基础。     

E3泛素连接酶RNF185对A亚群禽白血病病毒体外复制的影响

【目的】 环指蛋白185（ring finger protein 185,RNF185）是Ring家族E3泛素连接酶的一员。试验旨在探明鸡源RNF185对A亚群禽白血病病毒（Avian leukemia virus subgroup A,ALV-A）体外复制的影响,为进一步研究鸡源RNF185对ALV-A致病性的影响和介导的致瘤机制提供参考。【方法】 参考GenBank中已公布的鸡RNF185基因（登录号：NP_001007841）序列分别设计RNF185过表达引物和RNF185单链shRNA,通过PCR扩增RNF185基因及合成双链shRNA,将其分别克隆至真核表达载体psi-flag和干扰载体pLKO.1-GFP,并使用PCR、双酶切和测序等方法验证重组质粒。使用Western blotting验证重组质粒的表达和干扰效果,并使用CCK-8试剂盒检测重组质粒对DF-1细胞活性的影响。在RNF185过表达和干扰后的DF-1细胞中分别接种10⁴半数组织感染剂量（TCID₅₀） ALV-A （rHB2015012）病毒液,于接种完成后3、4和5 d收取细胞,并使用Western blotting检测ALV-A的病毒载量。【结果】 PCR成功扩增出RNF185基因,单链shRNA经退火后形成双链shRNA,并成功构建重组质粒psi-flag-RNF185、pLKO.1-RNF185-1和pLKO.1-RNF185-2。Western blotting结果表明,构建的过表达和干扰质粒能够在DF-1细胞中稳定表达和干扰RNF185。CCK-8结果表明,过表达和干扰RNF185不影响DF-1细胞的活性。RNF185过表达可以促进ALV-A在DF-1细胞中的复制,干扰RNF185表达可以抑制ALV-A在DF-1细胞中的复制。【结论】 本研究构建了可以在DF-1细胞中高效表达和干扰RNF185的过表达质粒和干扰质粒,RNF185对DF-1细胞增殖无明显影响,能够促进ALV-A （rHB2015012）在体外的复制。     

利用RNAi抑制牛骨髓间充质干细胞中朊蛋白基因（PRNP）的表达

利用RNAi技术，根据牛源PRNP基因eDNA设计3段siRNA序列和1个阴性对照序列，分别将其连接到RNA干扰载体pRNAT-U6．1／Neo上构建成shRNA载体，并将shRNA载体转染牛骨髓间充质干细胞（BMSC）；通过Real-timePCR和WesternBlotting筛选抑制效果最佳的载体；并用800mg／LG418对转染最佳载体的细胞进行药物筛选。结果显示：成功构建了3个靶向shRNA载体和1个阴性对照shRNA载体；转染后48h在荧光镜下检测各组均可观察到绿色荧光的表达；Real-timePCR和WesternBlotting结果显示，3个靶向shRNA载体在不同时间段均在一定程度上下调了PRNPmRNA的表达，抑制了朊蛋白PrP^c 的生成，得到了1个最佳干扰载体sh3；通过药物筛选出了稳定转染的细胞单克隆。本研究获得了1个有效抑制朊蛋白基因表达的shRNA载体，并筛选出稳定转染的细胞单克隆，上述结果可为抗疯牛病体细胞核移植提供供体细胞。     

绵羊Myostatin基因shRNA慢病毒载体的构建与鉴定

针对绵羊Myostatin基因特异性序列,设计4对shRNA,并合成高表达载体。将干扰质粒和高表达载体瞬时共转染HEK293细胞,应用Real-time PCR鉴定干扰效率,将筛选到最有效的shRNA表达载体和pDONR221载体进行BP重组反应,以获得含干扰序列的入门载体。然后将含干扰序列的入门载体和慢病毒表达的目的载体pLenti6/BLOCK-iT-DEST进行LR重组反应,以获得含干扰序列的慢病毒表达载体。qPCR检测病毒物理滴度。结果本试验成功构建绵羊Myostatin基因RNAi慢病毒载体,病毒的滴度为：9.3×109 TU/mL。为研究Myostatin基因对肌肉生长的影响提供了稳定感染细胞载体。