猪繁殖与呼吸综合征病毒强、弱毒株Nsp9基因的反向遗传学替换改造

猪繁殖与呼吸综合征病毒（porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV）Nsp9基因编码RNA依赖的RNA聚合酶,在病毒复制中发挥重要作用。为了探索Nsp9基因与病毒的毒力、复制能力及细胞嗜性的相关性,本研究利用反向遗传学技术将PRRSV弱毒疫苗毒CH-1R的Nsp9基因进行克隆,酶切后连接到强毒株XH-GD的感染性克隆上,进行病毒的拯救。结果表明,成功构建替换了CH-1R Nsp9基因的重组病毒。对重组病毒的生物学特性研究发现,拯救病毒的生长速度和病毒滴度明显高于亲本毒株rXH-GD,但是低于疫苗毒CH-1R,重组毒株的噬斑大小与CH-1R相似,初步推测疫苗株CH-1R的聚合酶有助于提高病毒的滴度。本试验为进一步研究Nsp9基因对病毒毒力的影响奠定基础。     

反向遗传学技术的应用

反向遗传学是直接从遗传物质入手研究生命现象与规律,其相应的操作技术已在生命科学研究的各个领域显示出了广泛的应用前景。作者对反向遗传学技术的应用进行了评述。     

猪流行性腹泻病毒反向遗传学及其研究进展

猪流行性腹泻病毒（PEDV）是高度接触性肠道传染病猪流行性腹泻（PED）的病原,是有囊膜的单股正链RNA病毒,基因组全长约28 kb。2010年以来,PEDV G2型高致病性毒株不断发生变异,给全国乃至全球的养猪业造成巨大的经济损失。反向遗传学系统,即构建RNA病毒的全长感染性克隆。近年来,PEDV主要基于靶向RNA重组、BAC系统和体外连接3种方法来建立全长感染性cDNA克隆。文章简述了反向遗传学的原理和方法。靶向RNA重组利用冠状病毒RNA的高同源重组的特点来实现病毒的拯救;BAC系统利用pBeloBAC11载体克服PEDV基因组中含有的毒性序列所导致的cDNA在高拷贝质粒中不稳定的困难;体外连接技术主要利用PEDV基因组本身存在的限制性内切酶的酶切位点或通过改造的酶切位点在体外将病毒分片段地连接成全长的cDNA克隆。另外,文章还总结了近年来基于反向遗传学技术的PEDV相关的研究进展。PEDV反向遗传学是研究PEDV病毒基因组结构功能及设计减毒活疫苗的有效工具,利用反向遗传学技术探究S基因等毒力相关基因,探究其突变或缺失对病毒致病机制的影响,揭示PEDV毒力衰减的分子机制,有望设计出具有良好免疫原性且避免毒株返毒和重组减毒活疫苗。总之,PEDV反向遗传学是研究PEDV基因组结构及功能、病毒宿主相互作用及致病机制的一种重要方法,同时也是设计PEDV减毒活疫苗一种合理有效的途径。     

两株不同致病力H9N2亚型禽流感病毒反向遗传操作系统的构建

为研究H9N2亚型禽流感病毒毒株对禽类致病性的分子致病机制,选用A/chicken/Shandong/818/2010和A/chicken/Shandong/196/2011两株致病力存在明显差异的野生型H9N2亚型禽流感病毒,用RT-PCR扩增其全基因组序列,并将其全部克隆于PHW2000双向转录/表达载体。经测序验证后,将其转入293T细胞,并拯救出2株具有血凝活性的毒株。对拯救毒株进行全基因组测序验证后,结果表明拯救出的毒株与2株野生型病毒的核苷酸序列完全一致;体外试验证明,拯救毒株与野生毒株在鸡胚和细胞中的复制能力一致;动物试验证明,拯救毒株保持了野生型毒株对鸡和鸡胚的致病力。这两套反向遗传操作系统的构建,研究了病毒变异规律,发现了可能导致H9N2亚型禽流感病毒增强的关键氨基酸位点,为流感的监测及预防提供依据。     

口蹄疫病毒反向遗传技术研究进展

口蹄疫（FMD）是由口蹄疫病毒（FMDV）引起的一种高度接触性传染病,被世界动物卫生组织（OIE）列为必须报告的传染病之首,其暴发会严重影响畜牧业发展、人民生活以及国民经济。但目前对口蹄疫病毒的了解仍存在盲区,口蹄疫疫苗还有许多不足。病毒反向遗传学技术的飞速发展为口蹄疫病毒结构的深入研究与新型疫苗及其生物制品的研制提供了一种新的高效的技术方法。论文就国内外运用反向遗传学技术对口蹄疫病毒分子致病机理研究及利用反向遗传学操作技术研制新型 FMD 疫苗进行综述,并且展望口蹄疫病毒反向遗传学研究新动向。     

逆向遗传学技术在猪瘟病毒研究中的应用

猪瘟是猪的最严重疾病之一,其病原 是猪瘟病毒,基因组为单股正链RNA。猪瘟 弱毒疫苗在猪瘟的免疫防治中发挥了巨大作 用,但由于弱毒疫苗免疫的动物不能从血清 学上与自然感染动物区分,使其应用受到很 大限制,研制标记疫苗是解决这个问题的重 要途径。由于RAN的结构不稳定成为阻碍 RNA病毒研究的主要障碍,所以病毒分子生 物学是新型猪瘟疫苗研究的必要手段。近年 来兴起的逆向遗传研究将RNA病毒的基因 组转化为cDNA,文章就猪瘟病毒逆向遗传 研究的意义、方法、概况及其在猪瘟新型疫苗 研究中的应用进行了全面综述。     

小反刍兽疫病毒反向遗传学研究进展

小反刍兽疫(PPR)是由小反刍兽疫病毒(PPRV)引起的山羊、绵羊等小反刍动物的急性、高度接触性传染病。反向遗传学是在获得生物基因信息的基础上,对基因进行突变、缺失等操作,进而研究基因变化对表型的影响。本文综述了包括PPRV在内的单股负链RNA病毒反向遗传学的最新研究进展,以期为PPRV及同科属病毒的反向遗传操作系统的建立提供新的思路。     

鉴别H7N9流感病毒强毒和弱毒实时荧光RT-PCR方法的建立

为建立可以区分H7N9流感病毒强毒株和弱毒株的方法,通过比对Gen Bank和GISAID中H7N9流感病毒的HA基因序列以及本实验室保存的病毒序列,设计1对特异性引物和2条探针,建立了区分H7N9流感病毒强弱毒株的实时荧光RT-PCR方法,同时对该方法的反应体系和反应参数进行优化,并开展特异性和敏感性试验以及临床应用试验。特异性试验显示,该方法具有良好的特异性,对其他常见亚型的禽流感病毒和其他禽病病毒检测均为阴性。敏感性试验显示,该方法对H7N9流感强毒和弱毒HA基因的检测下限分别为0.004 fg和0.1 fg RNA模板,高于两种商品化试剂盒的灵敏度。利用该方法对40株经实验室分离鉴定的H7N9流感病毒进行对比验证,发现检出率和符合率均为100%。结果表明,该方法具有特异、敏感、准确的优点,可用于H7N9流感病毒的快速检测,同时还可区分强弱毒株,对H7N9流感病毒,尤其是高致病性流感病毒的早期诊断和有效防控具有重要意义。     

新城疫病毒强弱毒株PCR-RFLP鉴别方法的建立

设计1对特异性引物扩增新城疫病毒F蛋白基因460 bp大小片段,而后利用PstⅠ和Bbe Ⅰ进行酶切,弱毒株酶切出120 bp和220 bp两个片段,而强毒株酶切出120 bp和340 bp两个片段,经敏感性、特异性试验,表明该方法敏感性高、特异强.用该PCR-RFLP检测了170份病料,检出强毒株5份、弱毒株1份,PCR阳性病料经SPF鸡胚进行病毒分离,用MDT、ICPI试验测定其生物学毒力,并对它们的F蛋白基因克隆测序,通过MDT、ICPI和推导氨基酸裂解位点分析,确定其毒力的结果与PCR-RFLP检测结果一致.表明该方法快速、特异、敏感,很适合于鸡群中新城疫快速诊断和新城疫病原学监测.     

H5N1亚型高致病性禽流感病毒A/duck/HuBei/49/05株反向基因操作系统的建立

水禽是禽流感病毒的天然储存库,为了研究高致病性禽流感病毒对水禽致病性的分子基础,研究构建了DKHB/49/05的8质粒反向遗传操作系统。用Trizol从含A/duck/HuBei/49/05株病毒的鸡胚尿囊液中提取总RNA,用RT-PCR扩增PB2、PB1、PA、HA、NP、NA、M、NS基因片段,将其分别克隆至pBD载体中。利用8质粒反向遗传操作系统,将重组的pBD质粒共转染293T细胞,成功拯救了该病毒,并命名为R-DKHB。     

应用抗多肽抗体鉴别新城疫病毒强弱毒株

在克隆我国流行的新城疫病毒（ＮＤＶ）强毒株Ｆ４８Ｅ８株、四平株及弱毒株长春株、Ｖ４株和ＨＮ和Ｆ基因并进行测序的基础上,针对我国流行的ＮＤＶ强毒株Ｆ蛋白前体（Ｆ０）的Ｆ２片段的特异结构,人工合成特异性多肽,将其与小牛血清白蛋白（ＢＳＡ）化学偶联制备成全抗原,免疫小鼠制备出抗多肽血清。经ＥＬＩＳＡ检测,该抗体与ＮＤＶ强毒株呈强阳性反应,而与鸡痘病毒、鸡传染性法氏囊病病学、ＮＤ 弱毒株长春株和Ｖ４株呈阴     

猪繁殖与呼吸综合征病毒非结构蛋白Nsp9基因的克隆与原核表达

通过PCR方法从重组质粒pSK-B2扩增得到非结构蛋白Nsp9的基因片段。将基因克隆至原核表达载体pET-28a( ),得到重组表达载体pET-28-Nsp9,转化Escherichia coliBL21(DE3)细胞。经IPTG诱导,Nsp9蛋白以包涵体形式表达,SDS-PAGE分析表明重组蛋白的分子量约为27.3 kD,表达量占菌体蛋白的43.2%。Western-Blotting结果表明重组蛋白可被PRRSV阳性血清所识别。表达的重组蛋白为进一步研究PRRSV的免疫特性和分子生物学功能奠定了基础。     

两株高致病性PRRSV河北分离株NSP2和ORF5基因的克隆及遗传变异分析

从河北省保定某两个猪场疑似高致病性猪繁殖与呼吸综合征病料中分离出能引起Marc-145细胞病变的病毒,经RT-PCR鉴定证明,该病毒为美洲型PRRSV,分别命名为BD1和BD2株。并将其克隆、测序,与国内外PRRSV分离株的Nsp2和E基因序列进行了比较。结果表明,与PRRSV高致病性毒株JXA1、GD、WUH1、SY0608、HUN0701的核苷酸序列同源性为95.3%~96.5%,BD1和BD2株ORF5基因存在部分突变,没有缺失,与国内高致病性PRRSV分离株JXA1、HUB1、Jiangxi-3、Henan-1、WUH1的同源性高达97.2%~99.3%。     

应用RT-PCR和病毒学方法诊断山东省鸡新城疫感染的比较研究

分别应用病毒分离和区分新城疫强弱毒株的RT-PCR技术,对山东各地疑似鸡新城疫感染的25份病料进行了实验室诊断。结果表明:从18份病料中既扩增到了新城疫强毒基因,也分离到了新城疫病毒;3份病料未分离到病毒,仅扩增到了新城疫强毒基因;4份病料分离到了新城疫病毒,但未检测到相关基因。研究表明,将RT-PCR和病毒分离鉴定两种方法相结合,可更好的满足快速、灵敏、准确的新城疫诊断要求。     

Establishment of the Quantitative Real-time PCR Method for PRRSV Nsp9 Gene Rapid Detection and Its Expression in PRRSV Infected Cells

The study was conducted to establish a quantitative Real-time PCR method for PRRSV Nsp9 gene rapid detection and study its expression in PRRSV infected cells.A pair of specific primers targeted to Nsp9 of PRRSV was designed and a Real-time PCR method based on SYBR Green Ⅰ fluorescent was developed for the quantization of PRRSV.The melting curve analysis using SYBR Green Ⅰ dye showed one specific peak,and no primer dimers peak was observed.No amplification was detected from HEV,SIV and PRV samples by this method.There was good reproducibility and low variation coefficient.The quantitative Real-time PCR method developed in this study would be useful for rapid laboratory diagnosis and epidemiology investigation of PRRSV.During the process of virus infecting cells,the expression level of Nsp9 increased gradually,and it got the highest at 36 h.This study laid the theoretical basis to explore the law of virus replication and clinical vaccine production.     

蓝舌病病毒血清1型野毒株及疫苗株S10基因差异

蓝舌病病毒血清型 1型是主要致病血清型之一。为明确其流行规律的分子生物学基础 ,采用 RT- PCR扩增和序列测定技术分析了 15株野毒株及 1株弱毒疫苗株的 S10全基因片段 ,并对其核苷酸和氨基酸差异进行了比较。所有毒株 S10基因核苷酸长度均为 82 2 bp,含有 2个起始密码子 (核苷酸 2 0～ 2 2和 5 9～ 6 1)和 1个终止子 (核苷酸 70 7～70 9) ,预测编码 2种蛋白 (NS3和 NS3A)。不同毒株间 S10基因核苷酸差异为 0～ 138个 (同源性 10 0 %～ 82 %) ,NS3/NS3A蛋白氨基酸差异为 0～ 15个 (同源性 10 0 %～ 93%)。基于 S10基因序列分析 ,可将蓝舌病病毒野毒株及疫苗株分为 2个基因群 :12株野毒株及 1株疫苗株为基因 群 ,3株野毒株与澳大利亚 型毒株属于基因 群 ,两群间的核苷酸同源性为 79%。各基因群在地域分布及宿主来源上未发现有明显的特征性。基因群与毒株分离年代、对 BHK- 2 1细胞毒力等特征关系亦不明显。     

NDV长春株生物学特性及与国外毒株HN蛋白基因的同源性比较

以新城疫病毒（NDV）长春株接种9日龄SPF鸡胚增殖后,进行了蚀斑纯化（三代）鉴定,差数、蔗糖密度梯度离心提纯和生物学特性鉴定。结果表明,该病毒的鸡胚平均致死时间（MDT）大于168h,雏鸡脑内致死性（ICPI）为0.25,雏鸡静脉致死性（IVPI）为0,血凝解脱时间超过120h,血凝素热稳定性56℃ 5min 仍具有血凝活性。系统发育进化树分析表明,NDV长春株与La Sota株亲缘关系最近,为弱毒株。参考多株NDV HN基因序列设计了1对特异性引物,应用RT-PCR一次性扩增出NDV长春株的全长HN基因。将该HN基因插入pKS（-）后,进行了序列测定。序列分析表明,该HN基因苷酸长度为1731bp,编码577个氨基酸,序列中有5个糖基化位点,12个半胱氨酸残基,与国外发表的NDV毒株序列相符,核苷酸同源性为88.1%～98.8%,推导的氨基酸同源性为91.1%～98.8%。     

Nsp9基因实时荧光定量PCR检测方法的建立及其在感染细胞过程中表达量的变化

试验旨在建立猪繁殖与呼吸综合征病毒（porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV）Nsp9基因的实时荧光定量PCR检测方法,并探究其在感染细胞过程中表达量的变化。根据PPRSVNsp9基因序列设计引物,建立基于SYBR Green Ⅰ检测模式的实时荧光定量PCR。结果显示,PRRSV Nsp9基因在1×10⁴~1×10⁸拷贝/μL范围内有很好的线性关系,扩增产物的熔解曲线只有1个单特异峰,无引物二聚体。该方法与猪戊肝病毒（HEV）、猪流感病毒（SIV）、伪狂犬病病毒（PRV）基因组均无交叉反应,可重复性好,组内变异系数小,可用于临床PRRSV检测。在病毒感染细胞过程中,Nsp9基因表达量逐步升高,36 h达到最高。本研究为探究病毒复制规律与临床疫苗生产奠定了理论基础。     

H5N6亚型禽流感病毒反向遗传疫苗株的构建及免疫保护试验

为应对抗原性已发生变异的第2.3.4.6分支H5N6亚型禽流感病毒(AIV)引发的潜在流行,本研究利用反向遗传操作技术,以A/Puerto Rico/8/34(PR8)的内部基因为骨架,以H5N6亚型AIV A/Chicken/SC/6/2014(C6)的基因组为模板,经RT-PCR扩增其HA及NA基因,并对HA基因进行分子修饰,去除与H5亚型AIV致病力有关的HA蛋白裂解位点处的多个碱性氨基酸,使其获得低致病性AIV的分子特征(即将-PLRERRRKR-突变为-PQRETR-),成功构建了H5N6亚型AIV疫苗候选株r C6。免疫效力试验表明,r C6重组灭活疫苗可以诱导产生高水平的血凝抑制抗体。免疫攻毒保护试验表明,r C6重组灭活疫苗可以提供SPF鸡抵抗同源和异源H5N6病毒100%的保护,而针对第2.3.4分支的Re-5疫苗仅能提供大约10%的保护。利用反向遗传技术构建的r C6重组疫苗候选株为该分支病毒的防控提供了有益的尝试。