合成生物学在新冠病毒广谱疫苗研发中的应用

新型冠状病毒(SARS-CoV-2)自2019年底引发疫情至今,已经变异出Alpha、Beta、Delta和Omicron等不同谱系。传统疫苗的抗原序列来源于某一自然分离株的原始序列,疫苗迭代速度跟不上病毒变异的速度,导致突破性感染的发生,研发跨谱系的广谱疫苗是预防这类高变异呼吸道病毒的迫切需求。随着合成生物技术的发展,抗原的多价偶联、核心抗原模块的提取、抗原内部保守表位的工程化设计、抗原表位展示技术、计算指导的抗原重构等抗原“再设计”方案得以实现,提高了抗原的免疫原性和广谱性。合成生物学还体现在疫苗产品的生产工艺环节,基因工程表达的疫苗抗原以纳米颗粒、病毒载体、核酸、亚单位的形式,借助细菌、酵母、植物、昆虫或哺乳动物细胞等表达平台进行规模化生产。本文综述了近年来合成生物技术在广谱疫苗(尤其是广谱新冠病毒疫苗)多种设计策略中的应用情况,总结了合成生物技术如何通过反向疫苗学的设计展示全新的共性抗原表位和交叉抗原位点,达到“以不变应万变”的广谱保护效果。本文还讨论了多种广谱疫苗设计策略的应用场景及面临的挑战。基于合成生物技术的马赛克设计策略、保守表位工程化设计策略、计算共识序列策略和新型佐剂策略,结合不同的疫苗技术路线,可提高疫苗的免疫原性、广谱保护性和安全性。这为高变异病毒的疫苗研发提供了合成生物学的新思路。

2016-2017年江西地区猪繁殖与呼吸综合征病毒分子流行病学调查及ORF5基因变异分析

为了解近年来江西地区猪繁殖与呼吸综合征病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)分子流行病学和其遗传变异情况,本次调查于2016-2017年从江西省各地区规模化猪场采集453份疑似猪繁殖与呼吸综合征(PRRS)的病料,采用RT-PCR方法对所有病料进行检测。结果发现,其中321份病料为PRRSV阳性,阳性率为70.86%,各地区的阳性率在19.15%~84.85%之间。挑选14份阳性样品测序后,经ORF5基因序列分析,江西地区各PRRSV毒株ORF5基因的核苷酸同源性为83%~100%,PRRSV流行毒株与参考毒株的同源性在59.9%~98.5%之间。基于ORF5基因的进化树分析表明,14个测序毒株均为美洲型毒株,其中有4株为基因亚型Ⅰ,即高致病性毒株(HP-PRRSV);3株为基因亚型Ⅱ,即经典毒株;3株为基因亚型Ⅲ,即NADC30-like毒株;4株为新出现的基因亚型Ⅳ。氨基酸序列比对分析表明,基因亚型Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ毒株ORF5基因编码的GP5蛋白氨基酸在3个表位及2个重要的抗原相关区域存在较大变异,其中以NADC30毒株为代表的基因亚型Ⅲ毒株和以GD1404毒株为代表的基因亚型Ⅳ毒株均表现出独有的氨基酸变异,这些变异可能会影响GP5蛋白的免疫原性。本次调查结果表明,2016-2017年江西地区PRRSV流行出现了新形势,美洲型毒株出现了多基因亚型共同存在的局面,以高致病性毒株(HP-PRRSV)为主,NADC30-like毒株和新基因亚型等新毒株的比例较高,同时还存在经典毒株;持续实时监测PRRSV的毒株流行和变异情况,可为临床诊断、药物和疫苗开发及PRRS的科学防控提供依据。

2018年江西及福建省新现猪急性腹泻冠状病毒的分子流行病学调查

猪急性腹泻综合征冠状病毒(Swine Acute Diarrhea Syndrome Coronavirus,SADS-CoV)是2017年在我国广东首次发现的一种可导致新生仔猪急性水样腹泻及死亡的新型冠状病毒。为调查2018年江西及福建猪群中该病毒的感染情况,试验建立了一种SADS-CoV套式RT-PCR检测方法,并调查2018年江西及福建腹泻猪只样本中SADS-CoV的流行情况。根据GenBank数据库中SADS-CoV GDS04毒株(登录号MF167434)的核衣壳蛋白(N)基因核酸序列,设计了两对特异性套式引物。以猪流行性腹泻病毒、猪传染性胃肠炎病毒、猪繁殖与呼吸综合征病毒、猪瘟病毒等病毒的基因组为模板检测引物的特异性。通过优化反应条件建立了检测SADS-CoV的套式PCR方法,用建立的套式PCR方法对2018年从江西和福建两省8个猪场采集的492份腹泻样品进行检测。应用设计的两对套式引物扩增出了650 bp和291 bp两个特异性片段。试验建立的套式PCR检测方法特异性好,只能扩增SADS-CoV,其最低检测限度为102拷贝/μL。利用所建立的方法对来自江西和福建省的492份腹泻猪临床样品进行检测,从福建猪群样品中检出了2份SADS-CoV感染,未从江西临床样品中检出SADS-CoV。试验将为SADS-CoV的临床检测提供一种套式PCR检测方法,结果表明该病毒在福建猪群而未在江西腹泻猪群中流行,将对SADS-CoV的临床诊断等具有应用价值。

禽霍乱的诊断与防治措施

禽霍乱是由多杀性巴氏杆菌感染引起的一种常见传染病,家禽和野禽都易感,国内外流行,我国各地均有发生,给养禽业带来巨大损失。对于禽霍乱的诊断,目前主要通过临床症状、病理剖检和实验室检查方法;对于该疾病的预防和治疗,主要通过生物安全、抗菌药物和疫苗使用。本文将聚焦禽霍乱的诊断方法、抗菌药物和疫苗种类,并对禽霍乱与其他疫病混合感染的情况进行论述。本文旨在对养殖中出现的禽霍乱提供诊断和防治措施,为禽类养殖提供预防与解决方案。

鸡群支原体病流行现状和防控

禽支原体病是由支原体引起的家禽的一种传染病,目前已呈全球流行趋势,严重影响、制约养禽业的发展,造成的经济损失难以估量。本文主要介绍了鸡群中常见的2种支原体的流行现状及病理特征,并针对性提出了鸡毒支原体的防控评估方案,对养禽场解决实际生产问题、提高鸡群支原体病防控水平及降低养禽业经济损失有借鉴作用。

鸡脂溶性维生素缺乏症及防治措施

维生素是一组化学结构不同、营养作用和生理功能各异的化合物,既非供能物质,也非动物细胞的组成成分,主要用于控制和调节物质代谢。虽然现在的鸡饲料都添加了不同的维生素,但仍不能满足鸡的日常营养需求,一种或者多种维生素缺乏时,鸡的生长状态会受到不同程度影响。轻则引起鸡生长缓慢、免疫力低下、产蛋率以及孵化率下降,严重缺乏可导致鸡的疾病。维生素主要分为水溶性维生素和脂溶性维生素两大类,本文就脂溶性维生素在禽类生长中的作用、缺乏时临床症状及相应防治措施进行阐述,供养鸡生产参考。