实时荧光定量PCR筛选牛源整联蛋白αv基因的siRNA片段

设计并合成三条针对牛口蹄疫病毒(FMDV)整联蛋白受体αv亚基基因的特异性干扰小RNA(SiRNA)片段,将其转染至本身表达整联蛋白受体αv亚基基因的MDBK细胞.分别在转染后36 h和48 h收集细胞,提取细胞总RNA并反转录为cDNA.应用SYBR GreenI实时荧光定量RT-PCR的方法检测3个siRNA片段的...     

基于表面等离子体共振(SPR)技术实时分析RGD基序与整联蛋白的相互作用

旨在研究口蹄疫病毒(foot-and-mouth disease virus,FMDV)结构蛋白VP1上的RGD(Arg-Gly-Asp)基序与宿主细胞表面受体整联蛋白的结合特异性,作者应用基于表面等离子共振技术(SPR)的Biacore 3000系统实时研究RGD基序分别与猪源整联蛋白αvβ6胞外区结构域、αv亚基胞...     

偶蹄家畜FMDV受体通用亚基αv基因的分子特征及其进化关系

已发现至少有αvp1、αve3、αvB6、αvp84种整联蛋白是FMDV的细胞受体,αv是4种受体的通用亚基。本试验中从FMDV实验感染猪和牛、健康羊和双峰驼等的肺组织中克隆到了受体通用亚基αv基因,并对其序列进行了比较和进化关系分析。结果显示,羊、牛、猪、双峰驼的αv亚基基因的编码区分别含有3147、3147、3141、3165个核苷酸,分别编码1048、1048、1046、1054个氨基酸,信号肽均由氨基端30个氨基酸组成,跨膜区、胞浆区均分别由29、32个氨基酸组成;胞外区分别由957、957、955、963个氨基酸组成。羊、牛、猪、双峰驼αv亚基基因在Gen—Bank中的登录号分别为EU367989、DQ871215、EF474019、EU367990。同源性分析表明,信号肽变异最大,胞外区次之,跨膜区和胞浆区比较保守;进化树表明,与灵长类、啮齿类、奇蹄类、禽类、食肉类等口蹄疫非易感物种相比,口蹄疫易感动物羊、双峰驼、猪、牛等偶蹄家畜αv亚基的亲缘关系较近,处于同一进化分支。这表明受体αv亚基可能与FMDV的宿主范围和组织嗜性有关。     

绵羊itgαv基因靶向RNAi表达载体的构建和筛选

为了探讨和分析整联蛋白αv亚基基因(integrin alpha v,itgαv基因)的功能及受体基因表达量下调对口蹄疫病毒复制的影响,试验构建并筛选了绵羊itgαv基因的RNAi载体,根据绵羊itgαv基因核苷酸序列,设计了3条特异性双链小干扰RNA(short interfering RNA,siRNA)分子,将合成的DNA片段退火形成双链后,连接到p Genesil-1.3载体人源U6启动子下游,分别命名为Genesil-αv1、Genesil-αv2、Genesil-αv3;以乳腺组织RNA反转录产物为模板,扩增绵羊itgαv,并将其克隆入p EGFP-N1载体多克隆位点,构建itgαv与GFP蛋白融合表达载体p EGFP-itgαv,用上述Genesil-αv1、Genesil-αv2、Genesil-αv3载体分别与p EGFP-itgαv共转染豚鼠BHK-21细胞之后,通过绿色荧光信号观察和半定量RT-PCR检测siRNA分子对itgαv基因表达的抑制效果,经酶切及测序鉴定以及瞬转试验证实,载体表达的RNAi分子构建成功,且能有效抑制目标基因的体外表达。结果表明:研究成功构建了有效抑制itgαv基因表达的RNAi载体。     

口蹄疫病毒受体猪源整联蛋白αvβ6的细胞定位及组织分布

利用pcDNA3.1（＋）-β6p真核表达载体稳定转染CHOK1细胞,间接免疫荧光法（IFA）检测整联蛋白αvβ6在转染细胞中的表达分布。以间接免疫组化法（IHA）检测整联蛋白αvβ6在健康猪舌、唇、气管等组织的表达分布。采用抗猪源整联蛋白β6亚基的单克隆抗体作为一抗,FITC标记山羊抗小鼠IgG、辣根过氧化物酶标记山羊抗小鼠IgG分别作为二抗。结果表明,pcDNA3.1（＋）-β6p真核表达载体稳定转染的CHOK1细胞的细胞膜及细胞质内可见致密的绿色荧光（IFA）,猪舌、唇、气管等组织细胞的细胞膜及细胞质内均出现了棕黄色的特异阳性反应物,表明整联蛋白αvβ6受体广泛分布于猪体的器官组织细胞中,为深入研究整联蛋白αvβ6在口蹄疫病毒感染过程中的作用奠定了基础。     

基于表面等离子体共振(SPR)技术实时分析RGD基序与整联蛋白的相互作用

旨在研究口蹄疫病毒（foot-and-mouth disease virus,FMDV）结构蛋白VP1上的RGD（Arg-Gly-Asp）基序与宿主细胞表面受体整联蛋白的结合特异性,作者应用基于表面等离子共振技术（SPR）的Biacore 3000系统实时研究RGD基序分别与猪源整联蛋白α_vβ₆胞外区结构域、α_v亚基胞外区结构域和β₆亚基胞外区结构域的亲和力。首先通过结合试验筛选与RGD基序有结合的整联蛋白结构域,再对有结合的整联蛋白与RGD基序开展动力学分析。结果显示,合成的RGD基序与猪源整联蛋白α_vβ₆胞外区结构域有结合,结合动力学常数K_a、K_d、K_D分别为42.3 M^-1s^-1、3.1×10^-4s^-1和7.33×10^-6M;与整联蛋白α_v亚基胞外区结构域之间亦有结合,结合动力学常数K_a、K_d、K_D分别为21.8 M^-1s^-1、2.13×10^-4s^-1和9.79×10^-5M;与β₆亚基胞外区结构域几乎没有结合。综上表明,RGD与整联蛋白α_vβ₆胞外区结构域的结合比与整联蛋白α_v亚基胞外区结构域之间的结合快且亲和力强。本研究将为进一步探讨FMDV与宿主细胞表面受体的相互作用提供参考。     

质粒载体表达抑制猪瘟病毒shRNA在猪胚胎成纤维细胞上的复制

以质粒pSilencer3.1Hygro为基础,构建了针对猪瘟病毒Npro基因和NS4A基因mRNA的siRNA双表达载体,转染猪胚胎成纤维细胞后,在潮霉素B的筛选压力下,获得5株稳定整合shRNA表达盒的猪胚胎成纤维细胞克隆.以100TCID50的CSFV分别感染96孔板内的上述细胞克隆,72 h后对感染细胞克隆进行间接免疫荧光分析及子代病毒滴度检测,结果显示,在所获得的5株细胞克隆中,有3株细胞上猪瘟病毒的增殖明显降低,表明所构建siRNA双表达载体转录产生的siRNA可以有效抑制CSFV的复制.本试验为研究猪瘟病毒的防治和通过RNAi建立猪的抗病育种提供了新的方法.     

Gα12蛋白抑制口蹄疫病毒在PK-15细胞上复制

鸟嘌呤核苷酸结合蛋白Gα12参与多种细胞反应的调节,但是在口蹄疫病毒（foot-and-mouth disease virus,FMDV）方面的研究较少。本研究中,用FMDV感染PK-15细胞,发现Gα12的mRNA和蛋白水平都有所上调,预示Gα12可能与FMDV复制存在某种联系,需要进一步研究Gα12蛋白对FMDV在PK-15细胞上复制的影响。为此,在过表达Gα12和干扰Gα12表达的情况下,通过实时荧光定量、Western blot和TCID₅₀检测Gα12对FMDV复制的影响。结果表明,过表达Gα12后,FMDV的mRNA水平、蛋白水平和病毒滴度都有所降低,然而,下调Gα12后,FMDV的复制呈相反的趋势,说明Gα12可以抑制FMDV在PK-15细胞上的复制。本研究首次发现Gα12具有抑制口蹄疫病毒复制的作用,为抗FMDV的研究提供了新思路和理论基础,对FMDV相关研究具有重要意义。     

猪源组织蛋白酶S抑制O型口蹄疫病毒在PK-15细胞复制

前期研究数据表明组织蛋白酶S（cathepsin S，CTSS）在猪初乳中表达水平显著高于常乳，且CTSS有抑制病毒复制的作用，本研究旨在探究猪源CTSS对O型口蹄疫病毒（foot-and-mouth disease virus serotype O，FMDV-O）复制及对FMDV诱导的抗病毒细胞因子的影响。FMDV-O感染PK-15细胞，利用RT-qPCR和Western blot分别在转录和翻译水平探究FMDV-O感染对内源性CTSS表达的影响；使用CTSS活性检测试剂盒测定FMDV-O感染对CTSS酶活性的影响；根据GenBank公布的CTSS基因序列（XM_021089893.1）构建CTSS真核表达质粒，利用脂质体方法转染PK-15细胞，通过Western blot检测CTSS表达情况，并在此基础上通过Western blot和RT-qPCR检测过表达CTSS对FMDV-O复制及FMDV-O诱导的抗病毒细胞因子mRNA水平的影响；进一步针对CTSS设计合成3对特异性siRNA，利用Western blot和RT-qPCR检测CTSS和FMDV-O的变化。结果表明，FMDV-O感染PK-15细胞能显著上调猪源CTSS表达并增强CTSS酶活性；过表达CTSS能抑制FMDV-O在PK-15细胞中复制，这种抑制作用可能是通过促进FMDV-O诱导的抗病毒细胞因子产生而发挥功能的；干扰序列siRNA-2947下调内源性CTSS表达进而促进FMDV-O的复制。猪源CTSS促进宿主抗病毒细胞因子产生可能是抑制FMDV-O复制的原因之一，本研究为深入探究宿主CTSS在抗FMDV天然免疫应答中的作用及机制提供依据。     

质粒介导的siRNA对犬细小病毒复制的影响

RNA干扰(RNAi)是指短的双链RNA能降解与其互补mRNA,特异性诱发转录后基因沉默的现象,近年来成为抗病毒研究的新途径。为了探索siRNA对单链DNA病毒复制的影响,根据犬细小病毒(CPV)基因组序列选择4段21nt的保守序列设计4对SiRNA寡聚核苷酸,插入psiSTRIKE系列的U6发卡结构载体,构建了小发夹RNA(short hairpin RNA,shRNA)的psiSTRIKE表达载体,转染FK81细胞,筛选稳定的转染细胞,通过病毒感染检测、细胞活度测定和TCID50测定,研究质粒介导的siRNA对CPV复制的影响。结果表明,构建的4个psiSTRIKE表达载体转染细胞后,能够不同程度地抑制病毒在宿主细胞内的复制。因此质粒介导的shRNA能抑制CPV在细胞内的复制和感染,具有抗病毒作用,从而为进一步通过siRNA途径控制病毒奠定基础。     

羊卵泡抑制素α亚基基因siRNA真核表达载体的构建

为了构建羊抑制素α亚基(IHNα)基因靶向siRNA真核表达载体,以也木勒白羊为试验动物,依据Gen Bank的INHα基因序列(KP-113678.1)设计3个不同位点的干扰片段,利用RNAi技术和实验室常规方法将3个干扰片段连接到干扰RNA真核表达载体中,并对干扰载体进行相关检测和鉴定。结果表明:干扰表达质粒能在绵羊颗粒细胞中成功表达,且转染率50%左右,通过Q-PCR和蛋白表达试验发现,沉默率达到83%。     

RNAi对羊驼黑色素细胞中MC1R表达量及黑色素合成的影响

旨在研究RNAi对羊驼黑色素细胞中MC1R表达量及黑色素合成的影响。合成3对MC1RsiRNA,将MC1RsiRNA瞬时转染羊驼黑色素细胞,qRT-PCR法检测MC1R mRNA表达量,细胞免疫组化技术对MC1R进行定位,利用吸光度值检测黑色素细胞中黑色素的合成量。结果显示,siRNA2组和siRNA3组的MC1R mRNA相对表达量极显著低于空白对照组(P0.01),siRNA1组和阴性对照组与空白对照组相比差异不显著(P0.05),siRNA2、siRNA3两组的黑色素合成量低于空白对照组,差异极显著(P0.01)。将MC1RsiRNA成功转染到羊驼黑色素细胞中,筛选出有效MC1RsiRNA,MC1R的抑制情况与黑色素合成量一致,说明黑色素细胞中MC1R对黑色素的合成具有调控作用,其作用机制需进一步研究。     

靶向S基因外源性microRNA抑制TGEV增殖效果的研究

应用生物信息学软件对猪传染性胃肠炎病毒(TGEV)S基因进行分析,筛选出可能与S基因有相互作用的外源miRNA:amiRNA-S-28035,amiRNA-S-28038,amiRNA-S-28165。之后,利用脂质体将构建好的相应的表达载体瞬时转染至PK-15细胞;通过Q-PCR和间接免疫荧光方法检测其对S基因的抑制作用;CPE分析和TCID50测定检测其对TGEV增殖的抑制效果。结果发现,3个外源性miRNA均降低了S基因mRNA的转录和蛋白的表达,其中amiRNA-S-28038对TGEV mRNA的平均抑制率可达64.6%,最高可达69.9%,表明外源性microRNA可以通过靶向TGEV基因组来抑制TGEV的复制。研究结果为猪传染性胃肠炎的预防和治疗提供了新的思路。     

口蹄疫病毒VP1基因siRNA重组腺病毒的构建及其介导的RNAi抑制口蹄疫病毒复制的研究

本研究选择O型FMDV VP1基因上保守序列作为可能的干扰位点,合成了siRNA,将siRNA克隆到pSIREN-Shuttle中,获得siRNA重组表达载体pShuttle-VP1。用限制性内切酶PI-Sce I和I-Ceu I双酶切siRNA重组表达载体和腺病毒质粒载体pAdeno-X,利用体外连接法获得了重组质粒。经过PCR扩增、酶切鉴定及序列测定,证明成功构建了重组腺病毒质粒pAdeno-VP1。利用脂质体转染法,将Pac I线性化的重组腺病毒质粒pAdeno-VP1转染HEK293细胞,包装成重组腺病毒rAdeno-VP1。经过PCR鉴定正确后大量增殖,增殖的重组腺病毒经过浓缩、纯化得到了高滴度的病毒。用终点稀释法测定病毒滴度为2.5×109PFU/mL。将rAdeno-VP1感染IBRS-2细胞后,12 h后再加入100TCID50的FMDV O/HKN/2003。结果显示,重组腺病毒能够抑制FMDV的复制。     

靶向TGEV S基因的外源性microRNA对TGEV增殖效果的抑制

本研究利用生物信息学软件对TGEV S基因进行分析,筛选出可能与S基因有相互作用的外源miRNA:amiRNA-S-28035、amiRNA-S-28038、amiRNA-S-28165。利用脂质体将构建好的相应表达载体瞬时转染至PK-15细胞;通过Q-PCR和间接免疫荧光方法检测其对S基因的抑制作用;CPE分析和TCID50测定检测其对TGEV增殖的抑制效果。结果发现,3个外源性miRNA均降低了S基因mRNA的转录和蛋白的表达,其中amiRNA-S-28038对TGEV mRNA的平均抑制率可达64.6%,最高可达69.9%,表明外源性microRNA可以通过靶向TGEV基因组来抑制TGEV的复制。研究结果为猪传染性胃肠炎的预防和治疗提供了新的思路。     

靶向Pol基因siRNA抑制J亚型禽白血病病毒复制的研究

为筛选能够有效抑制J亚型禽白血病病毒(ALV-J)复制的siRNA,本研究根据ALV的pol基因保守序列设计合成5对shRNA序列,并将其分别克隆至pcDNATM6.2-GW/EmGFP-miR载体中,构建siRNA表达重组质粒,分别为pcDNA-sh-po1711、pcDNA-sh-po1814、pcDNA-sh-po11016、pcDNA-sh-po11915和pcDNA-sh-po12516.将重组质粒分别转染DF-1细胞6 h后,以100TCID50的ALV-J感染细胞,并利用IFA、western blot和real-timePCR方法评价其对ALV-J复制的抑制效果.IFA和western blot检测结果表明:其中pcDNA-sh-po1711、pcDNA-sh-po1814和pcDNA-sh-po12516可以有效抑制病毒囊膜蛋白的表达.Real-time PCR结果显示:与阴性对照和空载体对照相比,这3种siRNA在mRNA水平对ALV-J的抑制率达29%～86%.本研究在细胞水平上筛选的siRNAs可作为候选siRNAs,为抗鸡ALV-J的研究奠定基础.     

PK-15细胞的TPL2基因敲除有利于口蹄疫病毒和塞内卡病毒复制

旨在构建TPL2（MAP3K8/COT）基因敲除PK-15细胞系PK-15-TPL2^-/-,评估该基因敲除前后对口蹄疫病毒（FMDV）和塞内卡病毒（SVA）复制的影响及产生影响的原因,为研究TPL2在病毒感染过程中的作用机制提供良好的生物材料,也为疫苗生产过程中进一步提升FMDV和SVA产量指明方向。筛选2条针对TPL2基因的单向导RNA（sg RNA）,合成sg RNA并将其插入到含有GFP标签的慢病毒表达载体,构建sg RNA/Cas9慢病毒表达质粒,包装慢病毒并感染PK-15细胞,通过流式细胞仪分选出已被转入sg RNA的单细胞。通过测序确认细胞系中TPL2的DNA序列,通过蛋白质印迹（Western blot）方法检测细胞系中TPL2表达情况。使用FMDV和SVA感染构建好的细胞系,利用IFA、RT-qPCR、Western blot和TCID₅₀评估FMDV和SVA在PK-15-TPL2^-/-细胞中的复制水平,在此基础上通过测定干扰素（IFN）和IFN刺激基因（ISG）的mRNA表达水平,研究了FMDV或SVA感染的PK-15-TPL2^-/-细胞中干扰素途径的激活状态。TPL2基因敲除PK-15细胞系中TPL2基因发生了碱基插入突变和碱基缺失突变,构建的细胞系中均未检测到TPL2蛋白质表达。测定并比较了FMDV和SVA感染的PK-15和PK-15-TPL2^-/-细胞中病毒含量,表明TPL2基因敲除显著促进了FMDV和SVA的复制。同时,RT-qPCR进一步表明与FMDV和SVA感染期间的PK-15细胞相比,PK-15-TPL2^-/-细胞中IFN-α、IFN-β、IFN-γ、ISG15、ISG54和ISG56的mRNA表达明显降低。综上所述,本研究成功构建了TPL2基因敲除的PK-15细胞系,与对照细胞相比,TPL2基因的敲除更利于FMDV和SVA的复制,这可能与IFN-α、IFN-β、IFN-γ、ISG15、ISG54和ISG56表达的抑制有关。本研究提示CRISPR/Cas9基因编辑技术可以作为在动物和疫苗开发过程中编辑细胞系以提高病毒产量的有效工具,本结果为进一步提升FMDV和SVA产量指明了方向,也为研究TPL2在病毒感染过程中的作用机制提供了良好的生物材料。     

表达猪圆环病毒2型ORF2和猪IFN-γ基因重组腺病毒的免疫保护作用

本研究以构建的猪圆环病毒2型(PCV-2)ORF2和猪IFN-γ重组腺病毒(简称rAd-OI)为免疫原免疫30日龄、母源抗体为阴性的三元杂商品仔猪.25头猪随机分为5组,每组5头.A组肌注免疫rAdOI 106.12 TCID50/头,B组肌注免疫rAd-OI 107.12TCID50/头,C组肌注免疫rAd-OI 1...     

水牛抑制素α亚基基因RNAi载体构建与检测

抑制素通过反馈抑制促卵泡素的合成与分泌影响动物的生殖功能,将动物的繁殖力控制在种属特有的水平。为探讨通过抑制素基因沉默提高水牛繁殖力的可行性,本文构建并筛选了水牛抑制素α亚基基因的RNAi载体。根据实验室克隆的水牛INH—α基因序列,设计合成了5对特异性单链siRNA序列,经退火形成双链,连入pSilencer4．1-CMVn60载体。重组质粒经酶切及测序正确后转染水牛卵泡颗粒细胞。48h后,采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）技术检测不同组转染细胞中INH—α基因的相对表达水平,再选择沉默效率高的载体分别检测转染后24、48、72和96h抑制效率的变化。结果显示,经酶切和烈序验证成功构建pSilencer4．1—145、pSilencer4．1-308、pSilencer4．1-769、pSilencer4．1-1013和pSilencer4．1—1053共5个重组RNAi表达载体,其中pSilencer4．1-308、pSilencer4．1—769、pSilencer4．1—1013和pSilencer4．1-1053具有抑制效果,抑制效率分别为58．8％、44．9％、67．4％和43．9％。选择pSileneer4．1—1013载体转染颗粒细胞24、48、72和96h后的抑制效率分别为27．1％、61．0％、57．0％、41．2％,转染48h后抑制效率最高。本研究成功构建了有效抑制的水牛INH—α基因表达的RNAi载体,为研制INH—α沉默的转基因水牛新品系奠定了基础。     

猪miR-23a靶向调控Smad3基因表达的研究

为了确定miR-23a是否靶向调控Smad3基因,试验利用NotⅠ和XhoⅠ酶构建包含Smad3-3′-UTR的野生型(psiCHECKTM-2-W-Smad3-3′-UTR)和突变型双荧光酶报告载体(psiCHECKTM-2-M-Smad3-3′-UTR),并在PK-15细胞中转染miR-23amimics、miR-23ainhibitor及其阴性对照,采用双荧光酶检测试剂盒检测荧光素酶活性,用实时荧光定量PCR和Western blotting法分别检测Smad3基因的mRNA和蛋白表达水平。结果表明,将含Smad3-3′-UTR的野生型和突变型双荧光酶报告载体与miR-23amimic共转染PK-15细胞,野生型报告质粒表达的荧光素酶活性显著低于其阴性对照组(P<0.05);转染miR-23amimics能显著下调Smad3基因mRNA及其蛋白表达水平(P<0.05);而转染miR-23ainhibitor组与miR-23ainhibitor阴性对照组相比,Smad3基因蛋白表达差异不显著(P>0.05)。综合上述结果可知,猪miR-23a可靶向作用于Smad3基因。