4个沉默鸡恒定链基因(Ii)慢病毒载体的构建及其效果比较

恒定链(invariant chain,Ii)是脊椎动物重要的免疫分子,在主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex,MHC)Ⅱ类分子递呈抗原中起重要作用。为研究鸡(Gus gallus)Ii与MHCⅡ类分子的关系,本研究构建了4个沉默Ii基因的慢病毒表达载体,并比较了其干扰效果。首先,用自行设计合成的4条鸡Ii基因干扰序列,分别经一步退火法获得双链短发夹RNA(short hairpin RNA,shRNA),并将其用双酶切法插入慢病毒载体pLL3.7。4个构建的慢病毒重组载体经酶切和测序鉴定,分别命名为pLLIi-shRNA236、pLL-Ii-shRNA376、pLL-Ii-shRNA527和pLL-Ii-shRNA539。然后把这些重组载体分别转染293T细胞(转染腺病毒E1A基因(lethal infection gene)的人肾上皮细胞系),进行病毒包装,再用包装的慢病毒感染鸡源巨噬细胞HD-11。结果表明,重组载体感染的293T细胞表达绿色荧光蛋白,用包装的慢病毒接种293T细胞,其滴度达2.2×107~5.1×107TU/mL;接种HD-11细胞的感染率均达到95%以上。最后用荧光定量PCR方法检测其沉默鸡源巨噬细胞HD-11的鸡Ii mRNA的效率,与对照组相比,4个重组慢病毒干扰效率分别为37%、52%、88%和78%;其中,pLL-Ii-shRNA527的干扰效率最高。综上所述,本研究从4个构建的重组载体中筛选出1个高效沉默鸡巨噬细胞Ii基因重组载体,并提示shRNA序列是决定沉默特定基因的关键。实验结果为研究鸡Ii在递呈抗原中与其他免疫分子的关系提供了基础资料。     

鸡新城疫病毒F基因与鸡白介素-2(IL-2)基因在真核载体中串连表达及免疫原性

为了探索鸡白介素-2(IL-2)对鸡新城疫病毒(NDV)F蛋白免疫效果的增强作用,本研究通过重叠延伸PCR技术(SOE-PCR)利用连接子(G2SG3S)将鸡IL-2基因和鸡NDV F基因串连,克隆至真核表达载体pcDNA3.1(+),构建了表达质粒pcDNA-IL-2-F.通过脂质体介导DNA瞬时转染法,将重组质粒pcDNA-IL-2-F和pcDNA-F分别转染鸡胚成纤维细胞,Western blot验证表明,pcDNA-IL-2-F和pcDNA-F均能瞬时表达F蛋白,表达蛋白分别为76.0和59.6 kD,表达蛋白的大小与预期一致并具有抗原性.将表达质粒免疫SPF鸡(Gallus domedticus),6d后开始用ELISA方法检测NDV的特异抗体,免疫20 d后,用F48E9进行攻毒.结果显示,免疫pcDNA-IL-2-F的鸡群产生的抗体水平(P＜0.05)高于混合免疫pcDNA-IL-2和pcDNA-F,高于免疫pcDNA-F的鸡群,但比免疫Lasota组的抗体水平要低.攻毒试验说明免疫pcDNA-IL-2-F组比免疫其他质粒组保护率高,这说明串连表达的免疫效果要好于二者的联合使用,为病毒病疫苗的研制提供了思路.     

运送鹅源新城疫病毒DNA疫苗的减毒沙门氏菌及其免疫原性

根据GenBank中发表的新城疫病毒融合蛋白(F)基因序列,设计一对引物,通过RT-PCR扩增出鹅源新城疫病毒分离株JS5F基因,约1700bp,测序确认后,将其克隆入真核表达载体pVAX1,得到候选DNA疫苗pVAX1-F0将pVAX1-F转化减毒鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella typhimurium)X4550,获得运送DNA疫苗的重组沙门氏菌X4550(pVAX1-F).以2×108CFU/只的剂量两次免疫CD1小鼠,免疫小鼠可以检测到特异性针对NDVF蛋白的血清抗体应答,X4550(pVAX1-F)免疫组抗体水平显著高于X4550(pVAX1)组(P＜0.05),表明该运送DNA疫苗的减毒沙门氏菌系统在体内能够成功释放所携带的质粒,并能够刺激机体产生免疫应答.     

新城疫病毒F48E8株核衣壳蛋白基因在鸡痘病毒中的表达及其部分序列分析

通过反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)扩增了新城疫病毒(NDV)F48E8株核衣壳蛋白(NP)基因,并克隆到pUC18中,得阳性克隆pUCNP.应用分子克隆技术,将NP基因导入鸡痘病毒(FPV)转移载体pFG1175-1中P7.5启动子的下游,得到含NDV NP基因的质粒pFGNP1175-1.利用脂质体转染技术,将该质粒转染FPV疫苗株282E4感染3～4 h的鸡胚成纤维细胞,采用蓝斑筛选方法纯化多次,得到稳定的重组FPV.用狄高辛标记的探针进行斑点杂交实验,结果表明pFGNP1175-1已与FPV 发生同源重组;用抗NDV的SPF鸡的阳性血清进行间接免疫荧光实验,证实重组FPV在感染细胞中表达了F48E8株NP蛋白.该基因两端部分序列与已发表的D26株NP基因对应区域的核苷酸同源性为89.1%,推断的氨基酸同源性则为93.1%.     

新城疫病毒（NDV）-F基因（NDV-F）稳定表达P815细胞株的建立

在成功构建新城疫病毒(NDV)-F基因真核表达载体pCDNA3-NDV-F的基础上,应用脂质体LipofectamineTM2000介导法,将其转染小鼠肥大细胞瘤细胞株(P815),经过加入G418(600 靏/mL),筛选得到稳定的细胞克隆株,并进一步扩大培养.应用Trizol法提取细胞RNA,经RT-PCR鉴定,转染细胞提取物在1 600bp处出现目的条带.收集转染细胞,经Westernblot和免疫荧光法检测到表达的目的蛋白.将获得的细胞株在液氮中冻存6个月后检测,该细胞株仍能很好表达NDV-F基因,表明其具有高度稳定性,证明采用脂质体法已成功地建立了能够稳定表达NDV-F基因的细胞株.     

利用噬菌体随机肽库筛选新城疫病毒(NDV)血凝素-神经氨酸酶模拟表位

噬菌体随机肽库技术被广泛应用于病毒抗原表位的研究(Ramanujam et al.,2002),利用该技术既可以筛选出线性表位,又可以筛选出与原始序列不同但功能相似的构象表位(Scott and Smith,1990)。本实验室已研制了针对LaSota株新     

利用shRNA真核表达载体干涉雌性鸡胚性腺中芳香化酶基因(CYP19A1)的表达

本研究通过把构建的短发夹结构RNA(shRNA)真核表达载体导入鸡胚,检测鸡胚性腺分化期质粒载体在鸡胚体内代谢情况及雌性鸡胚性腺中芳香化酶基因(CYP19A1)mRNA表达效率,进而探讨利用该方法在鸡胚体内进行特定基因干涉的可行性.实验针对CYP19A1基因构建了4条特异性表达载体,一条非特异性表达载体.每个实验组选取45个新鲜种蛋作为实验材料进行胚盘下腔注射,并设立空白对照组.鸡胚发育12d时,检测各处理组鸡胚肝脏组织中质粒存在情况,并取其左侧性腺组织进行目标基因的荧光定量分析.研究结果表明,导入组在12日胚龄时所有鸡胚基因组中均可检测到绿色荧光蛋白基因(EGFP);荧光定量结果显示,导入特异性表达载体cyp-580、cyp-1083和cyp-1295后,对应雌性鸡胚性腺CYP19A1 mRNA表达效率显著低于空白对照组,干涉效率分别为:73％、52％和85％;特异性表达载体cyp-1403组CYP19A1mRNA表达效率与空白对照组相比有所降低但无显著性差异.本实验为诱导鸡胚性反转提供了新方法并建立了鸡胚发育期特定基因体内干涉新平台.     

脂滴包被蛋白基因(PLIN)多态性与鸡胴体及脂肪性状的相关性

脂滴包被蛋白基因(perilipin,PLIN)对脂质代谢和脂肪沉积具有重要调控作用。为揭示PLIN基因多态性对鸡(Gallus gallus)胴体及脂肪性状的遗传效应,本研究以384只鲁禽B3系为研究材料,采用DNA测序和PCR-RFLP技术对PLIN进行多态性检测,在供试群体中检测到3个SNPs位点g.2272CT、g.2319CT和g.2467GA。基于这3个SNPs位点,采用PHASE2.0软件构建了7个单倍型,其中C-C-G为最主要单倍型,频率高达71.94%;C-C-A和C-T-A单倍型频率最低,不足1%。基于7个单倍型构建了11个双倍型,H1H1频率最高,为52.60%;关联分析结果表明,双倍型对活体重、屠体重和腿肌重影响极显著(P0.01),对腹脂重和腹脂率影响显著(P0.05),对胸肌肌内脂肪含量有一定影响(P=0.094 9)。最小二乘分析结果表明,H1H3组合的活体重、屠体重、腿肌重、腹脂重和腹脂率最高,H4H6组次之,H6H6组合最低;H4H6组合胸肌肌内脂肪含量最高,H1H3组合最低。表明双倍型H6H6为劣势组合,在实际生产中应该去除,H4H6可以作为提高鲁禽鸡胴体性能和肉质风味的分子标记,在选育过程中应加强选择。本研究结果为PLIN基因应用于鸡分子育种提供了理论基础。     

鸡卵细胞卵黄生成受体基因(ovr)SNPs检测及其与蛋用性状的关联分析

以6个鸡(Gallus gallus)品种混交群体390个个体为研究材料,采用PCR-SSCP、PCR-RF-SSCP及测序的方法进行鸡卵细胞卵黄生成受体(occyte vitellogenesis receptor,ovr)基因内含子单核苷酸多态性(SNPs)位点筛选,并与鸡群蛋用性状进行关联分析.结果表明,在鸡ovr基因中发现内含子2T3967G,内含子7C8099T和A8296G,内含子9A8839T和G9084A共5个突变位点;其中内含子2HinfⅠ突变位点与开产日龄和蛋壳厚度相关极显著(P＜0.01),与产蛋量、蛋重和蛋黄比例相关显著(P＜0.05);3种基因型中订个体在开产日龄、平均产蛋量、蛋重、蛋黄比例等方面都优于其它基因型个体.研究结果证实了ovr基因对鸡的产蛋性能和蛋品质性状有重要的影响.     

表达外源基因的猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)感染性克隆的构建及病毒拯救

为建立表达标记基因的重组猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)反向遗传操作平台,本研究在PRRSV HuN4-F112疫苗株感染性分子克隆的基础上,采用突变PCR技术将新城疫病毒(NDV)NP蛋白末端优势抗原区插入PRRSV NSP2蛋白的复制非必须区,经基因片段的克隆、拼接,构建了含有外源标记基因的感染性的PRRSV cDNA克隆psk-HuN4-F112-Δ52+NP49。用限制性内切酶SwaΙ将psk-HuN4-F112-Δ52+NP49线性化后通过细胞外转录获得病毒RNA,用脂质体法将病毒RNA转染叙利亚仓鼠肾细胞(BHK-21)包装出病毒粒子,再转接到猴胚胎肾上皮细胞(MACR-145)传代拯救病毒。对拯救的病毒进行RT-PCR扩增、酶切和序列分析鉴定。结果表明,拯救病毒含有不同于亲本病毒的分子标记(病毒基因组14667位人工产生的MluⅠ酶切位点)和插入的标记基因序列。间接免疫荧光试验表明,外源基因NP49在拯救的PRRSV中表达,且能够在PRRSV传代过程中稳定遗传。病毒生长特性比较显示,拯救病毒与亲本病毒在MARC-145细胞上具有相似的增殖特性。本研究构建了含有标记基因PRRSV的感染性克隆并获得了拯救病毒,为进一步开发新型PRRS疫苗提供了有效的反向遗传操作平台。     

流感病毒血凝素茎干部通用疫苗的构建及免疫原性研究

为了构建基于血凝素(hemagglutinin,HA)茎干部的流感通用疫苗并研究其免疫原性,本研究以A/Puerto Rico/8/1934(H 1Nl)流感病毒为模板,扩增HA茎干部区域主要蛋白HA2(HA的344～566 aa)和完整茎干部HA-stem(缺失53 aa～276 aa的HA),与真核表达载体pCAGGS连接获得重组质粒.将重组质粒瞬时转染至HEK-293T细胞,利用RT-PCR及间接免疫荧光实验检测其表达情况.将6～8周龄健康雌性BALB/c小鼠(Mus musculus)分为4组,即2个重组质粒组及pCAGGS质粒对照组和磷酸盐缓冲液(phosphate buffer saline,PBS)对照组,分别于0和30 d免疫2次,在免疫当天(第0天)及免疫后第60天采集小鼠眼眶血,测定其HI抗体、细胞中和抗体和IFN-γ水平.结果表明,成功构建了重组质粒pCAGGS-HA2和pCAGGS-HA-stem,且重组质粒转染HEK-293T细胞后均能检测到目的蛋白及其mRNA.免疫后第60天pCAGGS-HA2和pCAGGS-HA-stem免疫组对A/Puerto Rico/8/1934(H1N1)病毒的HI抗体效价均为5 log2,中和抗体效价分别为1∶27和1∶24.对异源病毒A/Chicken/Hebei/4/2008(H9N2)病毒的HI抗体效价分别为3 log2和6 log2,中和抗体效价分别为1∶24和1∶22.pCAGGS-HA2和pCAGGS-HA-stem组1NF-γ含量分别为(2362.40+98.24) ng/L和(2497.06+ 120.44) ng/L.pCAGGS-HA2及pCAGGS-HA-stem诱导产生的抗体及INF-γ水平与免疫前及对照组相比差异显著(P＜0.05).结果表明,pCAGGS-HA2和pCAGGS-HA-stem能够诱导对异源病毒的交叉反应,有望作为候选的流感通用疫苗.     

鸡Perilipin1基因的克隆及亚细胞定位

本研究旨在克隆鸡(Gallus gallus)脂滴包被蛋白基因(Perilipin1)的cDNA序列,并检测其在鸡前脂肪细胞分化过程中的亚细胞定位.本研究以7周龄肉鸡腹部脂肪组织为材料,采用RT-PCR和RACE的方法扩增并克隆了鸡Perilipin1基因的5'UTR、CDS和3'UTR片段,分析了该基因的结构;以鸡原代前脂肪细胞为材料,利用免疫荧光及激光共聚焦技术,在诱导分化的不同时间点(12～120 h),检测了鸡Perilipin1在前脂肪细胞中的表达位置.结果表明,本研究获得的鸡Perilipin11基因5'UTR、CDS和YUTR序列总长度为2 379 bp,该基因由9个外最子、8个内含子组成(ATG位于第二外显子上);在鸡原代前脂肪细胞诱导分化过程中,Perilipin1始终包被在脂滴周围.综上,本研究成功克隆了鸡Perilipinl基因的完整cDNA序列并确定了Perilipin1在鸡前脂肪细胞分化过程中与脂滴的空间位置关系,该结果为深入开展鸡Perilipinl基因的功能研究,揭示鸡脂肪代谢的分子遗传机理提供了重要的理论依据.     

用丝心蛋白轻链基因构建转基因家蚕基因打靶载体

家蚕（Bombyx mori)的丝心蛋白启动子是自然界中最强的启动子之一，若能使外源基因在丝心蛋白启动子控制下得到重要的意义。研究从天蛹中提取家蚕基因组DNA，用PCR的方法克隆了丝心蛋白轻链基因的5kb和0.5kb两个片段。DNA序列分析表明，不同蚕品种2－7外显子范围内DNA序列源性达95．7％。用PCR的方法在GFP基因前端加上凝血酶的识别序列，并克隆到轻链基因的5kb和0.5kb两个片段中间，使GFP基因具有正确的读码框，能和轻链蛋白融合表达。将这一融合的DNA大片段克隆到pBacPAK8转移载体上，构建成一种新型的转基因家蚕打靶载体pBacFL53TG，用于家蚕丝腺生物反应器的研究。     

miR-122靶向调控鸡BZW2基因的表达

miR-122(MicroRNA-122)是在肝脏中高表达的miRNA,在肝脏的生长发育和脂类代谢等过程发挥重要作用,BZW2 (basic leucine zipper and W2 domains 2)主要参与蛋白质合成代谢,本研究目的是确定BZW2是否为miR-122调控的靶基因.通过生物信息学预测miR-122的靶基因,并分析BZW2的3-UTR区域与miR-122种子区的配对情况,再用双荧光素酶报告系统和突变实验证明miR-122作用于BZW2的3'UTR.用荧光定量PCR检测转染miRNA-122mimic的鸡(Gallus gallus)肝癌细胞系(leghorn hepatocellar,LMH)细胞和转染LNA-antimiR-122的鸡原代肝细胞中BZW2的表达.鸡BZW2的3'-UTR区域与miR-122种子区互补配对,荧光素酶报告基因和突变实验分析表明,miR-122能够通过与BZW23'-UTR区结合抑制基因的表达;将miR-122在LMH细胞中过表达后,发现BZW2 mRNA表达水平显著下降;利用LNA-antimiR-122抑制鸡肝脏原代细胞中的miR-122后,BZW2 mRNA表达水平呈显著性上升.结果证明BZW2是miR-122的靶基因,其在mRNA水平上受到miR-122的负性调控,本研究为揭示miR-122在鸡肝脏中的广泛的功能提供了理论依据.     

结合不对称PCR技术构建鸡NDV-IBV-ILTV联合检测基因芯片

基因芯片(gene chip)是依据核酸杂交原理发展的一种生物新技术,在生命科学研究领域具有重要的应用价值.本研究将不对称PCR和基因芯片两种技术相结合,构建了同步检测鸡(Gallus gallus)传染性喉气管炎病毒(Infectious laryngotracheitis virus,ILTV)、新城疫病毒(Newcastle disease virus,NDV)、传染性支气管炎病毒(Infectious bronchitis virus,IBV)的共检基因芯片.分别选取ILTV的胸苷激酶(thymidine kinase,TK)和糖蛋白B(glycoproteins B,gB)基因、NDV的融合蛋白(fusion,F)和血凝素-神经氨酸酶蛋白(haemagglutinin-neuraminidase,HN)基因以及IBV的膜蛋白(membrane,M)和核衣壳(nucleocapsid,N)基因设计引物,从重组质粒菌中扩增制备探针基因,用乙醇沉淀法纯化后点制于氨基修饰的载玻片上,制备基因芯片;靶基因用cy3标记引物,进行不对称PCR扩增,扩增的荧光标记单链产物与芯片杂交.不对称PCR结果显示,当限制性引物与非限制性引物浓度比例在1:10时ILTV-TK、NDV-HN和IBV-N的单链产物增加最多,当浓度比在1:20时,ILTV-gB、NDV-F和IBV-M的单链产物增加最多;相应的标记样品与3种病毒检测芯片杂交后,均出现较强的杂交信号,而阴性对照检测不到荧光信号,灵敏性实验表明,当DNA浓度为1.8x 104拷贝时杂交仍为阳性.本研究构建的诊断基因芯片对12份临床样品进行初步应用检测,与PCR检测技术检出率基本一致.本实验所建立的联合检测基因芯片能够快速、准确、高通量的诊断NDV-IBV-ILTV,可以应用于集约化养殖业中对多种鸡疫病病毒的检测.     

鸡心脏型脂肪酸结合蛋白（H-FABP）基因多态性对肉质性状和组织表达的影响

肌内脂肪含量(intramuscular fat,IMF)被认为是影响畜禽肉质风味的主要因素,而作为影响畜禽肌内脂肪沉积的候选基因,心脏型脂肪酸结合蛋白(heart-type fatty acid-binding proteins,H-FABP)基因对鸡肌内脂肪的沉积起着重要的作用.本实验选择H-FABP基因的3个变异(SNP或插入缺失)对华南农业大学杏花鸡×隐性白洛克鸡全同胞家系F2代资源群进行了标记-性状关联分析,并利用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)技术对不同组织、不同日龄及不同基因型的H-FABP基因mRNA表达水平上的差异进行了研究.结果表明,G+926A位点多态性与胸肌粗脂肪含量呈极显著相关(P<0.01);14 bp插入缺失位点与鸡肉质等性状关联分析的结果都是差异不显著(P>0.05),仅与70日龄和84日龄体重等生长性状的相关性达到极显著相关水平(P<0.01);C+2851T位点与腿肌粗脂肪含量显著相关(P<0.05).qRT-PCR及单倍型分析结果及关联分析结果相一致,进一步表明H-FABP基因可以做为IMF等肉质性状的侯选基因.