捻转血矛线虫H11部分功能域基因的原核表达与分析

    生物信息学软件分析表明,捻转血矛线虫(Haemonchus contortus)ZJ株的H11抗原基因含有4个糖基化位点与1个锌结合区,为分析这些功能域在H11天然抗原诱导的免疫保护中的作用,对H11部分基因进行克隆和表达.参照本实验室在GenBank上登录的捻转血矛线虫ZJ株的H11基因序列设计引物,扩增H11开放阅读框670～1710 bp的部分基因序列,命名为HPS(H11 partial sequence).基因片段与表达载体pET-28b分别以NdeⅠ、XhoⅠ酶切后构建重组表达载体pET-28b-HPS,并将其转入大肠杆菌BL21中,提取质粒经PCR和酶切鉴定获得阳性质粒并对其进行测序.结果表明,扩增得到的目的基因片段为 1041 bp,与已发表的ZJ株和国外株参考序列比较,核苷酸同源性分别为100%和98.8%.将重组表达载体用IPTG诱导表达,表达产物利用SDS-PAGE和Western-blotting检测表明,HPS基因在大肠杆菌中成功表达,融合蛋白的分子量约为37.34 kDa,诱导6 h的蛋白表达量可达到58.9%.     

捻转血矛线虫肌动蛋白基因的克隆与表达及其DNA疫苗的构建

根据秀丽新杆线虫等其他几种线虫的肌动蛋白(Actin)开放阅读框(ORF)设计简并引物,以捻转血矛线虫总RNA为模板,合成cDNA,用RT-PCR方法扩增出约为1 100 bp的DNA片段。将该片段克隆到T载体后进行序列测定和分析,结果表明该基因的ORF为1 131 bp,与秀丽新杆线虫、新杆状线虫、肿孔古柏线虫等的同源性高达86%以上,推导出其蛋白质序列含有376个氨基酸,与胎生网尾线虫、秀丽新杆线虫、新杆状线虫、马来丝虫等的肌动蛋白相似性均为98%以上,说明成功克隆了捻转血矛线虫actin基因。将捻转血矛线虫肌动蛋白基因的ORF克隆到pET-28a(+)中,构建了原核表达载体,用IPTG进行诱导表达。SDS-PAGE分析发现,该基因获得了表达,且以包涵体的形式存在,融合蛋白相对分子质量约46×103。以此重组蛋白为抗原,用自然感染捻转血矛线虫山羊血清为第一抗体进行Western blot分析,结果出现1条特异性条带,表明捻转血矛线虫Actin蛋白在自然感染过程中能被宿主的免疫系统识别,可能是一种天然抗原。用纯化重组Actin蛋白免疫小鼠,制备抗血清,以该血清为第一抗体进行Western blot,结果发现该血清能识别捻转血矛线虫成虫蛋白谱中相对分子质量约为42×103的蛋白条带。将捻转血矛线虫actin基因亚克隆到真核表达载体pVAX1中,构建了DNA疫苗pVAX1-ACT,动物免疫试验结果表明该DNA疫苗在机体内获得了表达。     

捻转血矛线虫新基因Hcher-1的克隆与特性分析

根据Caruorhabditis elegans、C.briggsae和Brugia malayi的her-1基因的保守序列设计引物,从捻转血矛线虫cDNA中扩增出597 bp的DNA片段。以此序列为基础,通过5’RACE和3’RACE技术分别获得该基因的5’端和3’端未知序列。将这些序列拼接后获得捻转血矛线虫Hcher-1基因的全长cDNA,该基因全长1 091 bp,包含一个960 bp的最大开放阅读框(ORF)、67 bp 5’非翻译区和64 bp 3’非翻译区。根据该基因的ORF设计1对特异性引物,以捻转血矛线虫的总RNA为模板,采用RT-PCR技术,扩增出960 bp的DNA片段,序列测定结果与推导的ORF序列一致。将该ORF亚克隆到pET-28a(+)载体中,转化大肠杆菌Rosseta,用IPTG进行诱导表达,SDS-PAGE电泳结果分析发现融合蛋白在上清液和包涵体中均有表达。以该重组蛋白免疫大鼠制备血清作为一抗,Western blot方法分析天然HcHER-1蛋白,结果发现在全虫抗原的相对分子质量为35×103处出现特异性条带,与其理论大小一致。用荧光定量PCR技术对该基因在捻转血矛线虫的虫卵、第3期幼虫、雌虫和雄虫等不同发育阶段和不同性别虫体内的表达情况进行了定量分析,结果显示Hcher-1在雄性成虫中表达量最高,虫卵和第3期幼虫其次,在雌性成虫中最低,仅为雄虫表达量的1/7～1/8。     

捻转血矛线虫H11基因在巴斯德毕赤酵母中的表达

将捻转血矛线虫H11基因亚克隆到酵母表达载体pPICZαB后,用氯化锂法转化巴斯德毕赤酵母菌株X-33,通过含ZeocineTM抗生素的YPD平板筛选出72个重组子.重组酵母用甲醇诱导后,经RT-PCR、SDS-PAGE和Western blot检测,结果表明捻转血矛线虫H11在巴斯德毕赤酵母中实现了表达.     

捻转血矛线虫H11基因在巴斯德毕赤酵母中的表达

将捻转血矛线虫H11基因亚克隆到酵母表达载体pPICZαB后，用氯化锂法转化巴斯德毕赤酵母菌株X-33，通过含Zeocine^TM抗生素的YPD平板筛选出72个重组子。重组酵母用甲醇诱导后，经RT-PCR、SDS-PAGE和Western blot检测，结果表明捻转血矛线虫H11在巴斯德毕赤酵母中实现了表达。     

捻转血矛线虫Hc38重组蛋白的表达纯化及抗原性鉴定

[目的]通过表达和纯化捻转血矛线虫新功能基因He38最大开放阅读框ORF1,确定完整的Hc38蛋白天然表达形式、分子量大小和免疫学活性鉴定,为研究该基因功能和基因工程应用奠定基础.[方法]参照本实验室在GenBank上登录的捻转血矛线虫ZJ株的He38基因序列(AY594263)设计引物,PCR扩增目的基因并克隆到表达载体中,重组表达载体转化大肠杆菌后IPTG诱导表达,SDS-PAGE和薄层扫描检测分析表达产物,通过亲和层析柱对重组蛋白进行纯化,并用Western bloting和ELISA方法检测其抗原性.[结果]Hc38基因在大肠杆菌中高效表达,表达的融合蛋白相对分子量约为68 KD,表达量占菌体蛋白总量的30;,亲和层析柱纯化出目的蛋白,并能被捻转血矛线虫病绵羊阳性血清和重组表达产物免疫小鼠血清识别,具有反应原性.[结论]实现了Hc38基因的原核表达和纯化,验证了Hc38基因在虫体内的表达形式和抗原性.     

犬瘟热病毒扬州分离株融合蛋白F和附着蛋白H基因的序列分析

根据Genbank犬瘟热病毒(CDV)毒株序列分别设计融合蛋白F和附着蛋白H全基因的2对引物,以2个CDV扬州分离株(CDV-YZ0101、CDV-YZ0102)为模板RT-PCR扩增出H基因和F基因2个片段,将其克隆进pGEM-Teasy载体,并进行序列分析.结果表明H基因的开放阅读框架(ORF)为1 824 bp,2种分离株间核苷酸和编码氨基酸同源性达98%左右,与中国长春分离株、美国、日本分离株的同源性分别为96%、93%～95%和90%～91%.氨基酸分析显示扬州分离株与其他分离株的H蛋白有8～9个可能的天冬酰胺糖基化位点,而OP-CDV疫苗株只有4个类似位点.扬州分离株与长春分离株同属一个系,与美国、日本分离毒株以及疫苗株相比,均存在着明显的差异.F基因ORF为1 989 bp,不同毒株间的核苷酸及编码氨基酸差异主要表现在信号肽区域,而编码的F0前体蛋白表现出较高同源性(97%～99%),且所有的13个半胱氨酸残基、4个可能的天冬氨酰糖基化位点和2个疏水区域均完全一致.因此CDV F与H蛋白基因相比有很高的同源性,证明中国分离株与国外参考株有差异.     

捻转血矛线虫PCR检测方法的建立及其应用

为了能从粪便中对捻转血矛线虫卵进行特异性检测,基于捻转血矛线虫ITS2-28S基因序列设计特异性引物,通过对退火温度反应条件优化,建立捻转血矛线虫特异性PCR检测方法。结果显示,该方法成功从捻转血矛线虫卵中扩增出约270 bp的特异性片段,其最低检出质量浓度为0.298 pg/μL,敏感性较高;进一步对捻转血矛线虫、细颈线虫、粗纹食道口线虫等多种线虫的虫卵DNA样品进行扩增,该方法仅能特异性扩增出捻转血矛线虫卵的目的片段,证明特异性良好。利用所建立的PCR检测方法对120只山羊的粪便样品进行检测,显示受检样品中捻转血矛线虫阳性率为38.3%,高于显微镜检测结果(阳性率为24.2%)。结果表明,该研究建立的PCR方法能够应用于临床检测山羊粪便样品中的捻转血矛线虫卵,可为山羊捻转血矛线虫病的诊断与防治提供有效技术支持。     

2株广西猪源H9N2亚型流感病毒遗传进化及生物学特性分析

[目的]明确广西猪源H9N2亚型流感病毒的遗传特征及分子生物学特性(抗原性、耐药性和致病性),为广西猪源H9N2亚型流感病毒的防控提供科学依据.[方法]以分离自广西百色地区的2株猪源H9N2亚型流感病毒(SW/GX/P2/2011株和SW/GX/P3/2011株)为研究对象,运用RT-PCR扩增其全基因组的8个基因片段(HA、NA、NP、M、NS、PB1、PB2和PA基因),经克隆测序后进行核苷酸序列及氨基酸位点分析.[结果]2株广西猪源H9N2亚型流感病毒的核苷酸序列开放阅读框(ORF)分别是PB2:2280 bp、PB1:2274 bp、PA:2151 bp、HA:1683 bp、NP:1497 bp、NA:1410 bp、M:982 bp和NS:838 bp.2株广西猪源H9N2亚型流感病毒全基因组仅M基因核苷酸序列与猪源H9N2亚型流感病毒的相似性较高,而HA、NA、NP、NS、PA、PB2和PB1基因核苷酸序列均与禽源H9N2亚型流感病毒的相似性较高,在基因型分类上属于G57基因型,为我国广泛流行的H9N2亚型基因型.2株广西猪源H9N2亚型流感病毒的HA蛋白发生R180Q、T213A、D216E、M224L、N285S和V287T突变,NA蛋白抗原决定簇S331V、W403S和Q431K也发生突变;NA蛋白在N2亚型的耐药性关键位点119E、151D、292R、276E和294N位点未发生突变,但在NA蛋白抗原区存在S331V、K367E和Q432K突变,且M2氨基酸位点发生S31N突变.2株广西猪源H9N2亚型流感病毒HA蛋白连接HA1和HA2的氨基酸均为RSSR↓GLF;HA蛋白存在1个因P315S突变而新增的潜在糖基化位点(NCS);NA蛋白未缺失NA潜在糖基化位点,也未出现NA蛋白颈部杆状结构63~65 aa缺失现象,在NA潜在糖基化位点中69、86、146、200和234 aa处非常保守,但发生W402S突变.[结论]从广西百色分离获得的2株猪源H9N2亚型流感病毒(SW/GX/P2/2011株和SW/GX/P3/2011株)虽为低致病力毒株,但在流感病毒基因重组过程中发挥重要作用,且其致病性有增强趋势,已对金刚烷胺类药物产生耐药性.因此,应加强广西地区哺乳动物H9N2亚型流感病毒的监控,并警惕其跨种间传播.     

多重PCR检测捻转血矛线虫苯并咪唑类药物抗性等位基因

 利用GenBank发表的捻转血矛线虫β微管蛋白基因组DNA序列设计2对引物,建立检测捻转血矛线虫苯并咪唑类药物抗性的多重PCR方法,利用该方法检测我国不同地区捻转血矛线虫对苯并咪唑类药物的抗性,并用生物学检测验证。结果表明,建立的多重PCR方法在抗性检测上具有很强的特异性,澳大利亚抗性虫株只有F1和F3条带,上海敏感虫株只有F2和F3片段;序列分析证实抗性虫株编码β微管蛋白第200位氨基酸的密码子为TAC,敏感虫株为TTC。并且该法具有很高的灵敏性,检测基因组DNA的最低量为50 ng。生物学检测,澳大利亚抗性虫株丙硫苯咪唑LD50达0.54 ?g·ml-1,上海敏感虫株的LD50为0.0023 μg·ml-1,与多重PCR结果相符,说明多重PCR可以用于捻转血矛线虫苯并咪唑类药物抗性的检测。利用该技术检测源于新疆石河子、伊宁,安徽五河,江苏南京、徐州等地的虫株发现,这些地理株均表现为敏感型,丙硫苯咪唑LD50在0.0023～0.0032 ?g·ml-1之间,提示我国捻转血矛线虫苯并咪唑类药物抗性尚不严重。     

Multiplex PCR Detection of Alleles Responsible for Benzimidazole-Susceptibility or-Resistance in Natural Populations of Haemonchus contortus

A multiplex PCR was developed to detect benzimidazole-resistance (BZ-R) or -susceptibility (BZ-S) in Haemonchus contortus by amplification with 4 primers of a sequence of the GRU-1 gene of β-tubulin of H. contortus making use of sequence information available in Genbank. The method was based on two allele-non-specific primers and two allelespecific primers. Fl (264 bp) and F3 (799 bp) should be produced in BZ-R, F2 (585 bp) and F3 in BZ-S. With this method,we demonstrated that H. contortus BZ-R strain from Australia showed Fl and F3, and the worm BZ-S strain from Shanghai did F2 and F3. Sequence analysis of the isotype 1 gene of β-tubulin of BZ-R from Australia and BZ-S from Shanghai showed the code in residue 200 of the gene was respectively TAC and TTC. The LD50 of albendazole of the Australian BZR strain was 0.54 μg mL-1, the Shanghai BZ-S strain was only 0.0023 μg mL-1 by EHA (egg hatch assay). The multiplex PCR could determinate the genotype of single adult worm or several third stage larvae and was performed on at least 50 ng of genomic DNA. BZ-R H. contortus were not detected in Shihezi and Yining of the Xinjiang, Wuhe of the Anhui Province,Nanjing and Xuzhou of the Jiangsu Province. The LD50 of the H. contortus from these locations to albendazole as determined by EHA varied between 0.0023-0.0032 μg mL-1. The result indicated that the multiplex PCR could be used to differentiate BZ-R and BZ-S of H. contortus and that the BZ-R situation of H. contortus was not serious in China.     

苏云金芽孢杆菌kurstaki亚种几丁质内切酶基因的生物信息学分析

以苏云金芽孢杆菌库斯塔克亚种（Bacillus thuringiensis subsp kurstaki）基因组DNA为模板,利用1对特异性引物通过Touchdown PCR方法扩增了长为2576bp的几丁质酶kchi基因序列（GenBank登录号：AY189740）。生物信息学分析发现：该序列包含1个完整的开放阅读框,编码688个氨基酸,推测是分子量约为75820。等电点pI=5．89的几丁质酶前体。序列和结构比较分析结果表明：Kchi属于几丁质内切酶,包括几丁质酶催化区、粘蛋白Ⅲ型同源区和几丁质结合区3个结构域,在N端还有1个分泌信号肽。除与胁巴基斯坦亚种几丁质酶同源性较低（相似性为61．3％）外,与Bt其他亚种的同源性都较高（≥92．0％）。     

利用反向PCR克隆猪圆环病毒2型全基因组

参照GenBank数据库中PCV-2的ORF1基因序列,设计1对特异性引物和1对为反向引物,利用常规PCR扩增ORF1基因片段,再利用反向PCR扩增ORF1基因片段侧翼序列,将2次PCR产物克隆测序,经BLAST分析确认为PCV-2基因组序列,利用Vector NTI 8.0软件将两个序列进行拼接获得PCV-2全基因组。结果表明,克隆到的PCV-2全基因组长为1767bp。     

小麦-簇毛麦易位系6VS/6AL的RGAP分析

根据抗病基因保守序列合成7对RGAP引物扩增携带Pm 21基因的小麦-簇毛麦易位系6VS/6AL和感病品种Chancellor,结果只有R11R/R11F引物对在6VS/6AL中扩增出1 317 bp的多态性片段。在其他抗白粉病基因载体品系中检测不到该片段。回收、克隆、测序结果的Blast分析表明,该片段第1-199核苷酸、第520-792核苷酸2个区域与GenBank中的已知序列有较高的类似性,这些序列中均含有抗性蛋白的保守区域。与小麦抗叶锈病基因Lr10的序列(AY270159.1)比较结果显示,两区域的类似性达89%和86%。发现由该片段推定的氨基酸序列包含抗病基因的类似序列,有1个不完整的核苷酸结合位点(NB-ARC)。     

纳豆芽胞杆菌KX株纳豆激酶基因的克隆及序列分析

设计引物进行PCR反应,从纳豆芽孢杆菌基因组DNA中扩增和克隆纳豆激酶基因.序列分析表明,所克隆的纳豆激酶基因序列全长1 473 bp,其中阅读框架1 143 bp,阅读框架以GTG为起始密码子,编码包括信号肽、前导肽、成熟肽在内的381个氨基酸;表达产物为前纳豆激酶原,其中N端29个氨基酸组成信号肽,随后的77个氨基酸组成前导肽,最后的275个氨基酸组成成熟肽.     

烟青虫气味结合蛋白基因的克隆与序列分析

 根据已经报道的棉铃虫普通气味结合蛋白I（GOBP1）和性信息素结合蛋白（PBP）基因的cDNA序列，设计了2对引物，以烟青虫Helicoverpa assulta触角cDNA为模板，分别进行PCR扩增，获得2条特异性条带，约400 bp。将以上两条片段分别连接到T-easy载体上，获得重组子T-GOBP1-Hass和T-PBP-Hass。序列测定和结构分析表明，Hass-GOBP1开放阅读框全长441bp，编码147个氨基酸残基，预测分子量和等电点分别为17.2 kD和4.71。Hass-PBP开放阅读框全长405 bp，编码135个氨基酸残基，预测分子量和等电点分别为15.1 kD和5.2。Hass-GOBP1和Hass-PBP具有昆虫气味结合蛋白的典型特征，即氨基酸序列中具有6个保守的半胱氨酸残基，呈酸性。这2个基因已在GenBank中登记，序列号分别是AY864774和AY864775。     

猪CART mRNA全CDS区序列的克隆与表达载体的构建

选用猪为研究对象,以可卡因苯异丙胺调控转录肽(CART)作为影响猪繁殖机能的多肽,依据NCBI上登录的CARTmRNA序列设计3对特异性引物,用RT-PCR方法从下丘脑内扩增出CART mRNA的部分序列并进行序列分析;再根据扩增出的序列设计一对带酶切位点的特异性引物,用PCR方法扩增出含EcoR Ⅰ/HindⅢ酶切位...