ie-1和lef-1基因dsRNA表达元件转染及转化细胞对家蚕核型多角体病毒增殖的抑制

通过RNAi介导可以抑制病毒增殖,将相应的RNAi元件通过转基因转入宿主有可能使宿主对病毒产生一定的抗性。根据家蚕核型多角体病毒(BmNPV)基因组中的病毒复制必需基因ie-1、lef-1设计相应的RNA干扰区段,并构建相应的转基因载体转入家蚕BmN细胞中,瞬时表达结果显示转染了转基因RNAi载体的BmN细胞均对BmNPV有一定的抑制作用。IE dsRNA在病毒滴度为10-4时有抑制作用,在病毒滴度为10-5时有比较好的作用;LEF dsRNA则在病毒滴度为10-5时有抑制作用,在病毒滴度为10-6时有较好的抑制作用。通过转基因及G418筛选后,转基因IE dsRNA细胞在病毒滴度为10-4显示出一定的抑制作用,在病毒滴度为10-5表现了明显的抑制作用;而转基因LEF dsRNA细胞在病毒滴度为10-5有一定的抑制作用,但只维持了一个时段。     

表达短ie-1 dsRNA的转化细胞对家蚕核型多角体病毒的抑制作用

为了利用RNAi技术提高家蚕对核型多角体病毒(BmNPV)的抗性,根据BmNPV复制必需基因ie-1设计其相应的dsRNA,构建带有ie-1 dsRNA表达盒的转基因载体piggyantiIE-Neo,结果显示:表达短ie-1 dsRNA的稳定转化Bm细胞,对BmNPV的增殖表现出抑制作用,但在病毒感染后期,由于病毒恢复增殖导致RNAi的效果被掩盖。通过反向PCR分析外源DNA片段插入基因组位点,结果显示:在转化细胞中,外源DNA可通过随机整合或按照piggyBac特定的转座位点TTAA插入细胞基因组。     

表达短lef-1dsRNA转基因家蚕对BmNPV的抵抗能力与主要经济性状

为了提高家蚕对核型多角体病毒(BmNPV)的抵抗能力,将带有BmNPV晚期表达因子基因(lef-1)dsRNA表达盒和新霉素抗性基因(neo)表达盒的转基因载体pigA3-LEF-Neo通过精子介导法导入家蚕卵,经G418和GFP双重筛选并结合分子生物学鉴定,证实获得了转基因家蚕。对G6代转基因家蚕2龄幼虫接种BmNPV,结果显示转基因家蚕的死亡率比正常家蚕(对照组)下降了10～30个百分点,表明转基因家蚕对BmNPV的抗性有所提高;对接种BmNPV的5龄转基因家蚕A、B系统的定量PCR检测结果显示,2个系统体内的lef-1 mRNA转录水平比对照组平均降低了72倍和26.5倍,最高下降了104倍,进一步表明表达lef-1 dsRNA的转基因家蚕抑制了BmNPV lef-1基因的表达。转基因家蚕的饲养成绩显示其全茧量、茧层量和茧层率等主要经济性状与正常家蚕无明显差异。     

家蚕核型多角体病毒凋亡抑制基因iap的功能分析

在昆虫杆状病毒基因组中普遍存在一类凋亡抑制基因iap(inhibitor of apotosis)。核型多角体病毒(BmNPV)基因组中的iap1和iap2基因为研究对象,分别构建BmNPV iap1、BmNPV iap2缺失型和补回型病毒,探究2个iap基因的生物学功能。病毒基因组DNA对BmN细胞的转染实验结果表明,BmNPV iap1基因缺失对病毒感染引起的细胞凋亡无显著影响,对病毒基因组的复制和基因转录也无明显影响;但BmNPV iap2基因的缺失可显著提高细胞的凋亡水平(P0.05),当利用iap2缺失型病毒基因组DNA转染BmN细胞时,胞内凋亡启动蛋白Caspase-3的活性与野生型病毒转染组相比显著上升,并且病毒滴度降为0。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析结果表明,BmNPV iap2的缺失大大降低了病毒DNA的复制水平和基因转录水平。基于上述试验结果可知:BmNPV iap2具有抑制由病毒感染诱导的细胞凋亡的作用,并且是病毒增殖的必需基因;而BmNPV iap1对宿主细胞的凋亡没有明显调控作用,对病毒基因组DNA的复制和基因转录也没有明显影响。     

家蚕BmVNCP基因表达与BmNPV感染增殖相关性的鉴定分析

为解析家蚕AN品系高抗BmNPV的分子机制,采用家蚕抗性品系AN与易感品种C108杂交及多代回交,结合累代BmNPV攻毒选择,构建了高抗BmNPV的近等基因系C108＿AN;在5龄起蚕经口添食BmNPV多角体1×10⁸ mL^-1悬浊液浸渍桑叶对C108及C108＿AN攻毒,对感染后12、24、36、48、60 h的中肠组织进行转录组测序发现,C108＿AN样本中检出BmNPV基因个数与表达量均大幅减少,病毒虽然能够侵染但不能完成复制;转录组中编码230 aa的家蚕病毒核衣壳蛋白基因(命名为BmVNCP)在C108＿AN样本中显著高表达,表明与BmNPV抗性可能具有关联性。在BmN细胞中过表达BmVNCP基因可以抑制BmNPV的增殖,在BmN细胞中进行靶向BmVNCP的CRISPR/Cas9基因编辑,未能观察到BmNPV增殖和vp39基因表达的稳定增加;BmN细胞内过表达BmVNCP基因可以明显提高宿主IMD信号通路中Dredd基因的表达水平,对FADD基因转录水平无影响,PGRP-LB和PGRP-LF基因表达量极低以致qRT-PCR无法检出。...     

利用转基因RNA干涉提高家蚕对BmNPV的抗性初探

基于探讨利用转基因RNA干涉技术使家蚕获得对核型多角体病毒抗性的目的,将家蚕核型多角体病毒(BmNPV)的DNA聚合酶基因、蛋白激酶(PK1)基因以及bro-d和orf1629基因的部分编码片段,分别以其反向重复的形式与家蚕Actin3启动子连接,构建了基于piggyBac转座子载体的转基因表达载体,通过显微注射于家蚕卵,获得了36~107个G1蛾区,得到了20~23头转基因阳性家蚕。经Southern杂交及RT-PCR分析表明,BmNPV的4个反向重复片段都已经导入家蚕基因组中,并且可以进行转录。攻毒实验结果表明,BmNPV的DNA聚合酶基因和PK1基因反向重复片段对病毒的增殖有抑制作用,从而使家蚕对BmNPV具有一定抗性;而BmNPV的bro-d和orf1629基因反向重复片段对病毒的增殖没有抑制作用。针对特定病毒的转基因RNAi技术有望使家蚕获得对该病毒的抗性。     

基于DNA载体的RNAi抑制家蚕核型多角体病毒复制

基于DNA载体的RNA i技术可以较长时间高效地抑制基因的活性。利用家蚕核型多角体病毒ie-1基因启动子,构建了在细胞内能转录形成与ie-1基因+19~+446区域互补同源的发夹状dsRNA的RNA i DNA载体。研究结果表明,该载体DNA在体外、体内均能较好地抑制家蚕核型多角体病毒在细胞中的复制。     

BmNPV多角体对稳定转化细胞表达荧光蛋白的包埋现象初探

为了探索家蚕核型多角体病毒(BmNPV)多角体对外源蛋白的包埋特性,构建了含有绿色荧光蛋白基因(gfp)和红色荧光蛋白基因(DsRed)的表达载体pIZT-DsRed,用该载体转染家蚕卵巢细胞系(BmN),并以吉欧霉素(zeocin)筛选得到稳定表达绿色荧光蛋白和红色荧光蛋白的BmN细胞系。进一步以野生型BmNPV感染pIZT-DsRed转化BmN细胞,发现部分多角体可以发出绿色荧光和红色荧光,Western blot检测证明多角体中含有GFP蛋白,显示BmNPV多角体可以包埋进病毒粒子以外的其他蛋白成分,表明BmNPV多角体蛋白的包埋机制中存在非特异性识别包埋的现象。     

苜蓿尺蠖核多角体病毒对家蚕核多角体病毒在蚕体内复制的干扰

昆虫杆状病毒具有相对狭窄的宿主域.虽然苜蓿尺蠖核型多角体病毒(AcMNPV)和家蚕核型多角体病毒(BmNPV)两者DNA序列的同源性在95%左右,但AcMNPV不能在家蚕细胞中很好的复制,对家蚕幼虫不具有致病能力,但其基因组中个别基因可在被接种该病毒的家蚕幼虫体内表达.这些基因的表达可能对共感染的优势病毒BmNPV复制所需原料蛋白及转录因子形成竞争,进而抑制BmNPV在家蚕幼虫体内的复制表达.     

重要外文学术期刊发表蚕学论文简介

正1 KOKUSHO R,KOH Y,FUJIMOTO M,SHIMADA T,KATSUMA S.Bombyx mori nucleopolyhedrovirus BM5 protein regulates progeny virus production and viral gene expression.Virology,2016,498:240-249题目家蚕核型多角体病毒BM5蛋白参与了病毒增殖和病毒基因表达的调控摘要ORF5(Bm5)基因是家蚕核型多角体病毒(BmN PV)的核心基因,其编码蛋白质的C末端有1个DUF3627保守结构域。日本东京大学KOKUSHO等的研究表明,Bm5基因突变会导致出芽型病毒滴度降低和包涵体病毒数量减少,但是病毒基因组的复制没有受到影响。Bm5基因突变也会引起BmN PV其他基因     

诱导表达极早期基因ie-1反义序列抑制杆状病毒复制的试验

在昆虫杆状病毒的级联复制中,极早期基因ie-1所编码的IE-1蛋白具有重要功能,其中极晚期多角体蛋白基因启动子polh受其调控激活。通过建立具有启动子polh及ie-1长194 bp的反义序列(ie-1-r)的转录载体,使杆状病毒在宿主细胞进行自身复制时受到抑制。试验结果表明,当转入重组转录载体polh/ie-1-r的宿主细胞受携带荧光素酶(luciferase)基因的杆状病毒感染时,能够被诱导激活细胞内多角体蛋白基因启动子转录其携带的ie-1的反义序列RNA,从而部分抑制病毒本身的复制,宿主细胞在病毒感染第4～5天,其荧光素含量与对照RLU(relative light unit)相比下降约1×108个单位,抑制病毒的效果在时间上呈现一定的滞后性。试验结果提示:构建类似的病毒诱导表达系统,通过早期基因激活晚期基因,晚期基因转录抑制早期基因表达的策略,可以对病毒复制进行抑制。     

伪狂犬病病毒糖蛋白gp50基因的克隆和表达

从包含伪狂犬病病毒（ＰＲＶ）闽Ａ株ＢａｍＨＩ－７片段的重组质粒ｐＰＲ１２８中分离出含有完整糖蛋白ｇｐ５０基因的２．１ｋｂＤＮＡ片段，用ＫｐｎＩ和ＳｔｕＩ酶切后，将其酶切片段分别克隆到ｐＵＣ１９载体中，构建了２．１ｋｂ片段完整测序用质粒。对其序列进行分析，发现与文献报道结果一致，证明分离的ｇｐ５０基因是正确的。将包含ｇｐ５０基因的２．１ｋｂ和１．６ｋｂＤＮＡ片段分别插入带有痘苗病毒天坛株ＴＫ基因区段的ｐＧＪＰ－５质粒Ｐ７．５启动子的下游，构建了ｐＧＢＴ５０－３６和ｐＧＢＴ５０－Ｓ２２个嵌合载体。将嵌合载体通过磷酸钙共沉淀法转染预先感染ＴＫ＋痘苗病毒天坛株的人ＴＫ－１４３细胞或ＣＶ－１细胞，进行体内同源重组。经蚀斑纯化，在ＢｄＵＲ选择压力下，通过光敏生物素标记的探针杂交，获得带有ＰＲＶｇｐ５０基因的重组痘苗病毒。用ＥＬＩＳＡ检测，重组痘苗病毒有特异性ＰＲＶｇｐ５０抗原存在。     

细胞信号肽酶复合体亚基1与牛病毒性腹泻病毒复制的相关性分析

旨在探明信号肽酶复合体亚基1(signal peptidase complex subunit 1,SPCS1)影响牛病毒性腹泻病毒(bovine viral diarrhea virus,BVDV)复制的作用。使用Benchling和CHOPCHOP等平台设计靶向SPCS1基因的sgRNA,克隆至慢病毒载体lentiCRISPR v2,连同包装质粒pSPAX2和pMD2.G转染至人胚肾细胞HEK-293T中,包装慢病毒并感染MDBK细胞,用嘌呤霉素筛选5代后获得敲低SPCS1蛋白后稳定表达的细胞,用Western blot检测SPCS1蛋白表达的情况;使用荧光定量PCR和免疫荧光分析检测BVDV感染SPCS1蛋白敲低细胞不同时间后5'非翻译区(untranslated region,UTR)mRNA的水平和双链RNA(double-stranded,dsRNA)积累,利用倒置显微镜观察BVDV致细胞病变(cytopathic effect,CPE)情况,根据Reed-Muench方法测定病毒滴度变化情况。结果：Western blot检测SPCS1蛋白表达量明显下降,成功构建SPCS1敲低(knockdown,KD)细胞;BVDV感染SPCS1 KD细胞后与对照Scramble相比,BVDV 5' UTR mRNA水平和dsRNA量均显著性降低(P < 0.01),CPE现象推迟并减弱,子代病毒滴度显著性下降(P < 0.01),最高降低95.8%。SPCS1敲低后显著性影响BVDV复制,为BVDV防控新技术的建立提供理论依据。     

马鼻肺炎病毒主要糖蛋白及其功能

马鼻肺炎(ER)是由亲缘关系密切的马疱疹病毒1型和马疱疹病毒4型(EHV-1/4)引起的马属动物几种高度接触传染性疾病的总称.其基因组包含约80个开放性阅读框,至少编码78种蛋白.目前发现EHV-1至少有12种糖蛋白,其中5个糖蛋白(gB、D、H、L、K)是病毒复制所必需的,另6个糖蛋白(gC、E、G、I、M、gp300)不是病毒在细胞培养物上生长所必需的,但存在于高毒力的野毒分离株.gB、C、D是重要的免疫原性抗原具有病毒中和表位,gM的功能是使病毒穿入和细胞间传播.论文就其中9种糖蛋白及其功能进行介绍,并对其应用前景进行了展望.     

家蚕脂肪酶基因Bmlipase-1在不同BmNPV抗性水平家蚕品种间的表达差异

家蚕脂肪酶Bmlipase-1在家蚕中肠组织特异性表达,具有抵抗家蚕核型多角体病毒(BmNPV)感染的活性。以对BmNPV具有不同抗性水平的6个家蚕品种为材料,利用荧光定量PCR(qRT-PCR)技术,检测Bmlipase-1基因在不同家蚕品种5龄期健康幼虫中肠组织的表达水平及感染BmNPV后的5龄期幼虫中肠组织中该基因的表达水平变化,探究该基因表达水平与家蚕对BmNPV的抗性水平的关系。结果表明:不同家蚕品种间Bmlipase-1的表达水平差异显著,抗性较强的品种,其表达水平较高,6个供试品种5龄幼虫中肠组织中的Bmlipase-1表达水平依次为NIL.LVR>P50>CVDAR18>nsd.NIL>892>306,抗性较强品种NIL.LVR 5龄期的平均表达量约为抗性较弱品种306的8.2倍;BmNPV能够诱导Bmlipase-1的表达,但不同品种间该基因的诱导表达差异显著,仍表现为抗性较强的品种该基因的诱导表达水平较高,NIL.LVR经BmNPV感染诱导后Bmlipase-1在5龄期的平均表达量约为抗性较弱品种306平均诱导表达水平的12.4倍。推测Bmlipase-1的表达水平与蚕体自身对BmNPV的抗性水平有一定的关联性。     

家蚕核型多角体病毒酪氨酸蛋白磷酸酯酶基因核苷酸序列分析

从家蚕核型多角体病毒中国镇江株 (BmNPV ZJ)基因组DNA中克隆出酪氨酸蛋白磷酸酯酶基因 (ptp) ,该基因的编码部分由 5 0 7个核苷酸组成 ,其中A为 16 3、C为 99、G为 113、T为 132 ,G +C含量约为 4 2 %。根据其核苷酸序列推演的蛋白质由 16 8个氨基酸残基组成 ,其中含有酪氨酸蛋白磷酸酯酶催化活性区的 11个氨基酸“HC”基序。该基因与苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒 (AcMNPV)ptp和BmNPV T3株 (日本 )的ptp核苷酸序列的同源性分别为 96 8%和 98 2 %。BmNPV ZJ酪氨酸蛋白磷酸酯酶 (BmNPV ZJPTPase)的氨基酸全序列与AcMNPV、BmNPV T3、芹菜夜蛾核型多角体病毒 (AfMNPV)PTPase和黄杉毒蛾核型多角体病毒 (OpMNPV)PTPase 1的氨基酸全序列的同源性分别为 97%、97 6 %、96 %和 6 0 % ,而与OpMNPVPTPase 2的同源性仅为 2 0 %。在NCBI数据库中查找BmNPV ZJPTPase的同源性序列 ,查找到的 5 99381个序列中发现至少有 14种mRNA加帽酶其N端部分存在PTPase催化活性区的“HC”基序 ,但其氨基酸全序列的同源性只有 31%～ 32 %。该基因序列已被GenBank数据库收录 ,登录号为AF316 871