中蜂囊状幼虫病病毒(CSBV)核酸的结构研究(英文)

本文分别应用冷冻电镜与计算机三维重构技术和分子生物学技术对中蜂囊状幼虫病病毒 (CSBV)的核酸的三维结构和核酸一级结构进行测定和分析 。

梯度条带PCR快速检测CSBV方法的建立

通过与传统RT-PCR检测方法比较,建立了一种新的快速、准确鉴定中华蜜蜂囊状幼虫病病毒(CSBV)的方法,为中华蜜蜂囊状幼虫病的诊断与防治提供了重要的手段。对陕南、陕北、关中三地的健康蜂及CSBV感染蜂分别进行传统RT-PCR和梯度条带PCR两种方法的检测,通过琼脂糖凝胶电泳及测序结果对两种方法进行分析比较。结果发现传统RT-PCR和梯度条带PCR方法对陕西三地的感染病毒蜂鉴定结果一致,而梯度条带PCR方法相对更快速和直观。与传统RT-PCR鉴定方法比较,该新方法能够在电泳检测阶段通过DNA片段的梯度次序即确定是否存在病毒,能够省去PCR产物测序步骤,缩短了对该病毒的鉴定周期,对及时发现和鉴定病蜂、采取预防措施提供了重要的技术手段。因此,梯度条带PCR快速鉴定方法不仅为CSBV的检测提供了一种简单、快速、直观的方法,对类似动物病毒的快速鉴定也提供了很好的借鉴。

中蜂囊状幼虫病病毒部分结构蛋白基因的克隆及序列分析

根据小ＲＮＡ 病毒科（ Ｐｉｃｏｒｎａｖｉｒｉｄａｅ） 中病毒ＲＮＡ 所具有的结构特征， 采用ｍＲＮＡｃａｐｔｕｒｅ ｋｉｔ 提取纯化中蜂囊状幼虫病病毒（Ｃｈｉｎｅｓｅｓｃａｂｒｏｏｄ ｖｉｒｕｓ ＣＳＢＶ） 的ＲＮＡ， 并以之为ｃＤＮＡ合成的模板． 依据小ＲＮＡ病毒科中的脊髓灰质炎病毒结构蛋白基因序列设计了一对引物ＶＰ５和ＶＰ３ ， 通过ＰＣＲ 扩增获得预期大小约为１ １００ ｂｐ的ＤＮＡ 片段， 将此片段克隆到ｐＧＥＭＴｅａｓｙ载体上并直接测序． 序列分析表明， 该片段为中蜂囊状幼虫病病毒部分结构蛋白基因， 与意蜂幼虫囊状病病毒结构蛋白基因序列的同源性为８６－８ ％ ， 与之对应氨基酸序列的同源性高达９３－４ ％ ．

中华蜜蜂幼虫原代细胞培养及中华蜜蜂囊状幼虫病毒在培养的细胞中的复制

【目的】建立一种适用于蜜蜂源的细胞培养方法,为蜜蜂源细胞培养和蜂病毒的研究奠定基础。【方法】比较在Grace和WH2两种昆虫细胞培养基中培养的中华蜜蜂Apis cerana cerana幼虫原代细胞状况,筛选出适用于中华蜜蜂幼虫原代细胞培养的最佳培养基,并通过细胞活力比较,确定用于中华蜜蜂幼虫原代细胞培养的适宜胎牛血清（fetal bovine serum,FBS）浓度。在此基础上,用该原代细胞接种中华蜜蜂囊状幼虫病毒（Chinese sacbrood bee disease,CSBV）,并通过实时定量RT-PCR方法对病毒复制情况进行检测。【结果】相对于WH2培养基,在Grace培养基中生长的细胞大而圆,透明,边缘整齐,无颗粒物,活力明显高于WH2培养,且含15%FBS的Grace培养基更适合于中华蜜蜂幼虫原代细胞培养。CSBV接种在该原代细胞,能够复制增殖,同时伴随宿主细胞快速分裂。【结论】中华蜜蜂幼虫原代细胞培养基在含15%FBS的Grace中能够良好生长,并且CSBV可以在该原代细胞中进行复制。

辽西地区中华蜜蜂囊状幼虫病病毒部分结构基因的克隆及分析

为了检测感染辽西地区中华蜜蜂的囊状幼虫病病毒(Sacbrood bee virus,SBV),克隆辽西地区中华蜜蜂囊状幼虫病病毒部分结构基因并分析,试验设计中华蜜蜂囊状幼虫病病毒5′端2对特异性引物,用Trizol法提取囊状幼虫病病毒总RNA,通过RT-PCR方法扩增病毒基因组的部分序列,转入pMD18-T载体进行克隆扩增后测序。结果表明:测序的SBV部分基因总长831bp,编码序列长496bp,与我国广东省的病毒序列同源性为94%;根据不同地区此病毒5′端序列进行遗传进化分析,发现至少有3个不同的蜜蜂囊状幼虫病病毒基因型。结果说明不同地区SBV5′端结构基因存在的差异可能与致病性有关。

中蜂囊状幼虫病毒结构蛋白预测与鉴定

采用反转录聚合酶链反应(RT-PCR)方法、生物信息学软件和质谱分析对中蜂囊状幼虫病毒(CSBV)辽宁株(CSBV-LN)全基因组进行了分子克隆、序列测定、分子生物学特性分析及结构蛋白预测和鉴定.结果表明,CSBV-LN全基因组序列长度为8863个核苷酸,编码一个大的开放阅读框,其中包括178 nt的5'非编码区的前导序列和79 nt的3'非编码区,后面跟着一个poly(A)的尾巴.通过软件分析表明,CSBV-LN蛋白序列类似于哺乳动物的小RNA病毒蛋白序列,预计存在VP1,VP2,VP3和VP4等4个小的结构蛋白;系统进化分析表明,CSBV、囊状幼虫病毒(SBV)和残翅病毒(DWV)的起源相同,推测CSBV有着类似DWV的结构蛋白序列5'-VP2-VP4VP1VP3-3.基于此,根据PAGE蛋白条带的大小,利用NetPicoRNA软件预测结构蛋白的裂解位点.在此基础上,对纯化后的CSBV进行SDS-PAGE分离,对分离到的4个蛋白进行质谱分析,结果鉴定出VP1,VP3和VP0 3个蛋白.

中蜂囊状幼虫病病毒检测及地区间遗传变异

为了摸清云南蒙自地区整个中蜂场春繁季节中蜂囊状幼虫病病毒(CSBV)的感染及其病毒株分化情况。运用RT-PCR对57群滇南中蜂进行CSBV带毒率检测和遗传变异分析。结果表明:该蜂场有26群滇南中蜂感染CSBV,感染率为45.6%,其中隐性感染为31.57%,显性感染为14.04%。所选用的2对引物均能较好地对滇南中蜂CSBV进行分子识别鉴定,其中第二对引物更适合;种群间RNA序列变异分析表明:云南种群与重庆种群聚为一个分支,遗传距离为0.014。说明春繁季节是云南蒙自地区滇南中蜂CSBV发生的重要时段,应提早采取预防措施;CSBV病毒株在不同地区存在分化现象,云南种群与重庆种群遗传关系较近,推测CSBV地理距离与遗传距离可能有关系。

中华蜜蜂囊状幼虫病病毒江西株衣壳蛋白vp1基因的克隆及序列分析

为了克隆中华蜜蜂囊状幼虫病病毒(CSBV)江西株衣壳蛋白vp1基因,并分析其序列特征,试验采用PCR扩增、克隆、测序及序列分析的方法对其进行了研究。结果表明:CSBV江西株vp1基因核酸序列大小为973 bp,编码324个氨基酸,蛋白分子质量为36.58 ku;序列分析显示,CSBV江西株vp1基因与CSBV重庆株vp1基因相似性最高,两者核酸序列的一致性为97.23%,氨基酸序列一致性和相似性均为99.07%;系统进化树分析显示,CSBV江西株与CSBV重庆株聚为一支。说明CSBV江西株与CSBV重庆株亲缘关系最近。

中蜂囊状幼虫病毒LN-QY株VP_2结构蛋白的基因分析及B细胞抗原表位预测

目的预测中蜂囊状幼虫病毒(Chinese sacbrood virus,CSBV)LN-QY株VP2蛋白的空间结构及其B细胞抗原表位。方法将已感染CSBV LN-QY株的RNA作为模板,进行RT-PCR扩增该毒株结构蛋白VP2基因,再与pMD18-T载体连接,之后转化大肠杆菌DH5α感受态,对经EcoRⅠ和BamH I双酶切鉴定为阳性的重组质粒进行测序,通过序列比对,获得LN-QY株VP2的核苷酸序列和推导的氨基酸序列,建立VP2结构蛋白的3D模型,在此基础上,应用DNAStar软件中的Protean模块综合分析结构蛋白的柔性区域、亲水性、表面可能性以及抗原指数等参数。结果 VP2结构蛋白的空间构象比较规则,其可能的B细胞抗原表位区域位于178-184,144-199,211-217氨基酸区段。结论本研究为CSBV LN-QY株VP2蛋白表位疫苗的设计以及血清诊断试剂盒的研制奠定了理论基础。

中蜂囊状幼虫病毒多克隆抗体的制备

利用中蜂囊状幼虫病毒(CSBV)灭活疫苗作为抗原制备兔多克隆抗体。利用RT-PCR方法对疑似感染CSBV的中蜂样品进行检测,检测阳性后,经差速离心法纯化CSBV,并用BCA方法检测病毒浓度,将病毒浓度稀释至0.25 mg/mL。按稀释后的CSBV体积的0.3%加入甲醛灭活进行灭活,制备CSBV油乳剂灭活苗,经无菌、安全性和稳定性检验合格后,对新西兰大白兔进行3次免疫,每次间隔2周,对其产生的多克隆抗体进行了SDS-PAGE分析和效价检测,结果表明制备的兔多克隆抗体效价OD值最高可达到1.109。实现了中蜂囊状幼虫病毒高效价多克隆抗体的制备,为深入研究CSBV和综合防治奠定了基础。

中华蜜蜂囊状幼虫病的诊断和防治研究进展

中华蜜蜂囊状幼虫病(Chinese sacbrood disease, CSBD)是由中华蜜蜂囊状幼虫病病毒(Chinese sacbrood virus, CSBV)引起的一种病毒性疾病。该病对蜂群危害严重,传染性强,死亡率高达100%,给中国养蜂业造成了巨大的经济损失。尽管实际生产中采用了多种方法和措施对该病进行预防和治疗,但实际效果欠佳。针对CSBV的检测技术发展迅速,尤其是分子生物学检测手段的更新,使得检测结果的准确性和特异性大大提高。鉴于卵黄抗体(egg yolk antibodies, EYA)在多种病毒性疾病中的应用效果显著,对于CSBD的防治有着潜在的应用开发价值。笔者综述了CSBD诊断和防治的最新研究进展,总结了EYA抗体药物的治疗应用现状。此外,在剖析EYA药物优缺点的基础上,提出了多种EYA协同增效的策略,并从多个方面如新型抗体药物的开发、新型中药单体/配方的鉴定、核苷酸药物的开发等对抗CSBV的研究前景进行望,以期为蜂业病毒性疾病的防控提供参考。

中蜂囊状幼虫病毒RdRp基因dsRNA干扰的研究

中蜂囊状幼虫病毒(Chinese sacbrood virus,CSBV)可以引起中蜂幼虫死亡,给中蜂的养殖造成严重的威胁。其RNA依赖的RNA聚合酶(RNA-dependent RNA polymerase,RdRp)是病毒复制中必不可少的中心酶,控制着病毒的复制和翻译过程。本研究以CSBV RdRp基因为靶标,选取两个干扰区域RdRp-1和RdRp-2,并构建相应的dsRNA表达载体,获取dsRNA后进行RNAi实验,通过qRT-PCR检测CSBV RdRp基因的表达情况。实验结果显示:干扰片段RdRp-1不能显著下调RdRp基因的转录,而干扰片段RdRp-2可显著性下调RdRp表达并具有剂量依赖性,当添食2μg dsRdRp-2时,在72 h RdRp基因表达下调了85%,CSBV的衣壳蛋白VP1基因下调表达78%,幼虫死亡率降低60%,表明RdRp基因可以作为RNA干扰的靶标用于CSBV防治,本研究为后期在养蜂场进行蜜蜂病毒病的防治奠定了基础。

中蜂囊状幼虫病病毒的三维结构

提取纯化中蜂囊状幼虫病病毒（ＣＳＢＶ）的 ＲＮＡ，通过ＲＴ－ＰＣＲ扩增获得 １０６９ｂｐ的ＤＮＡ片段，将其克隆到 ＰＧＥＭ－Ｔ Ｅａｓｙ载体上．测序分析表明，该段基因序列与意蜂囊状幼虫病病毒（ＳＢＶ）基因序列的同源性为８７．６％，与之对应的氨基酸序列的一致性高达９４．６％，说明ＣＳＢＶ是与ＳＢＶ十分相似而又不相同的病毒．在此基础上，应用冷冻电子显微镜与计算机三维重构方法测得病毒颗粒的三维结构，分辨率为 ２．５ｎｍ，其衣壳按Ｔ＝１（ｐ＝３）的对称二十面体结构排列，表面光滑，有１２个五邻体和１３２个孔洞．研究还发现，病毒内部的核酸是按５－３－２对称的二十面体结构排列，这种排列方式在细小ＲＮＡ病毒中尚未见报道．

中蜂囊状幼虫病毒结构蛋白VP2杆状病毒表达与间接ELISA方法建立

为了检测中华蜜蜂囊状幼虫病毒(Chinese sacbrood virus,CSBV)抗体水平,用Bac-to-Bac杆状病毒表达系统,构建含有CSBV VP2的重组杆状病毒rBac-VP2,并在昆虫细胞中获得表达。用经过纯化的重组VP2蛋白作为包被抗原,建立CSBV抗体的间接酶联免疫吸附试验(Enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测方法。结果表明成功的表达了VP2蛋白。优化反应条件后,建立的ELISA检测方法仅与CSBV阳性IgY发生特异性反应,与其它蜜蜂病毒的阳性IgY不发生交叉反应,且检测阳性IgY的灵敏度达到了1∶6 400,证明其具有良好的特异性和敏感性。批内重复与批间重复变异系数均小于10%。与CSBV全病毒包被进行比较,检测结果差异不显著,说明该方法适用于抗CSBV抗体检测。

中蜂囊状幼虫病毒RT-PCR检测方法的建立

目的建立中蜂囊状幼虫病毒RT-PCR检测方法。方法参照已发表的中蜂囊状幼虫病毒(CSBV)基因序列,针对其结构蛋白基因设计1对特异性引物,提取感染CSBV的囊状幼虫RNA,反转录为cDNA,以其为模板,进行PCR扩增,对检测方法进行优化,验证该方法的特异性及敏感性,并对31份临床样品进行检测。结果所建立的CSBVRT-PCR检测方法特异性和敏感性良好,以含CSBV结构蛋白基因的重组质粒为模板,最低可检出10pgDNA。临床症状诊断和电镜观察均为阴性的22份样品经RT-PCR检测,有2份扩增出目的条带。结论已建立了中蜂囊状幼虫病毒RT-PCR检测方法,为CSBV检测、流行病学调查及动物模型的建立奠定了基础。

中蜂囊状幼虫病毒LN-QY株VP1蛋白的空间结构与B细胞抗原表位预测

目的预测中蜂囊状幼虫病毒(Chinese sacbrood virus,CSBV)LN-QY株VP1蛋白的空间结构及其B细胞抗原表位。方法以CSBV LN-QY株RNA为模板,RT-PCR扩增结构蛋白VP1基因,与pMD18-T载体连接后,转化感受态大肠杆菌DH5α,对经EcoRⅠ和HindⅢ双酶切鉴定为阳性的重组质粒进行测序,通过序列比对,获得LN-QY株VP1的核苷酸序列和推导的氨基酸序列,建立VP1结构蛋白的3D模型,在此基础上,应用DNAStar软件中的Protean模块综合分析结构蛋白的柔性区域,亲水性,表面可能性以及抗原指数等参数。结果 VP1结构蛋白的空间构象比较规则,其可能的B细胞抗原表位区域位于47-53,139-145,273-284氨基酸区段。结论本研究为CSBV LN-QY株VP1蛋白表位疫苗的设计以及血清诊断试剂盒的研制奠定了理论基础。

RNAi靶向VP2基因抑制中蜂囊状幼虫病毒在中华蜜蜂幼虫体内复制研究

中蜂囊状幼虫病(Chinese sacbrood disease,CSBD)是造成中华蜜蜂患病死亡的主要原因之一,目前尚无有效的治疗方法。为了研究靶向中蜂囊状幼虫病毒(Chinese sacbrood virus,CSBV)结构蛋白VP2基因的siRNA介导的RNA干扰(RNA interference,RNAi)作用和其对CSBV在中华蜜蜂幼虫体内复制的影响,设计合成针对CSBV VP2基因的特异性siRNA,以100 nM的浓度与pEGFPN1-VP2-CSBV融合表达载体共同转染至293T细胞中,通过荧光显微镜和流式细胞仪观察和分析siRNA在体外对CSBV VP2基因表达的干扰效果。同时,将siRNA(1μg/μL)和1×10~7拷贝数的CSBV共同饲喂2日龄中华蜜蜂幼虫,检测幼虫体内CSBV拷贝数和幼虫存活率,研究siR-NA对中华蜜蜂幼虫体内CSBV复制的影响。荧光结果显示,在293T细胞中siRNA能抑制CSBV VP2蛋白的表达,并且通过流式细胞仪检测分析发现干扰效果接近40%。幼虫饲喂实验表明,饲喂siRNA组在各时间点幼虫体内CSBV拷贝数均低于CSBV对照组,且在摄入siRNA后感染CSBV的幼虫存活率明显上升,与CSBV组差异极显著(P<0.01)。通过本研究,证明了针对CSBV结构蛋白VP2基因的特异性siRNA能够介导产生RNAi,影响CSBV在中蜂体内的复制,为深入研究CSBV VP2基因的功能和研发抗CSBV生物制剂提供了理论基础。

中蜂囊状幼虫病毒LN-QY株VP3蛋白空间结构及其B细胞抗原表位的预测

目的预测中蜂囊状幼虫病毒(Chinese sacbrood virus,CSBV)LN-QY株VP3蛋白的空间结构及其B细胞抗原表位。方法采用RT-PCR法从感染CSBV的蜜蜂幼虫总RNA中扩增结构蛋白VP3基因,与pMD18-T载体连接后,转化感受态大肠杆菌DH5α,提取质粒,双酶切鉴定并测序,通过与SBV-KOR、CSBV-UK株VP3基因序列的比对,获得LN-QY株VP3基因的核苷酸序列及推导的氨基酸序列,建立VP3蛋白的3D结构。在此基础上,应用DNAStar软件中的Protean模块综合分析结构蛋白的柔性区域、亲水性、表面可能性以及抗原指数等参数。结果 VP3结构蛋白的空间构象较规则,其可能的B细胞抗原表位区域位于4个区域:25-50,101-109,112-120,250-268氨基酸区段,其中,可能出现抗原表位的2个区域在100-150和250-300氨基酸区段,应作为抗原表位研究的重点区域。结论预测了CSBV LN-QY株VP3蛋白的空间结构及其B细胞抗原表位,为CSBVVP3蛋白单克隆抗体的制备以及表位疫苗的设计奠定了理论基础。

中蜂囊状幼虫病毒VP1基因在杆状病毒表达系统中的表达

目的利用杆状病毒系统表达中蜂囊状幼虫病毒(chinese sacbrood virus,CSBV)结构蛋白VP1基因。方法提取感染CSBV的中蜂囊状幼虫总RNA,RT-PCR法扩增VP1基因,克隆至载体pFastBacI中,构建重组转座质粒pFastBacI-VP1,转化至感受态大肠埃希菌DHl0Bac中,获得重组杆粒rBacmid-VP1,转染至昆虫细胞sf9中,获得第1代重组杆状病毒,经透射电镜观察杆状病毒粒子;病毒连续传代3次后,RT-PCR鉴定重组杆状病毒,SDS-PAGE检测VP1蛋白的表达情况,Western blot检测表达产物的反应原性。结果重组杆粒经PCR鉴定构建正确;第1代重组杆状病毒经透射电镜观察,可见杆状病毒粒子;重组杆状病毒以M13通用引物和VP1基因特异引物进行PCR扩增,分别可见3 263和963 bp的片段,大小均与理论值一致;CSBV VP1基因能够在sf9细胞中表达,表达的重组VP1蛋白相对分子质量约31 000,可与兔抗CSBV-VP1阳性血清发生特异性反应。结论成功利用杆状病毒表达系统表达了CSBV VP1基因,为深入研究CSBV的感染机制和蜜蜂的免疫机制以及中蜂囊状幼虫病血清诊断试剂盒的研制奠定了基础。

中蜂囊状幼虫病毒结构蛋白VP2的密码子优化表达及其免疫原性研究

利用生物信息学软件对编码中蜂囊状幼虫病毒(Chinese sacbrood virus,CSBV)VP2结构蛋白的密码子进行优化来提高VP2蛋白表达量,并进行免疫原性研究确定VP2蛋白的免疫原性。通过对17株囊状幼虫病毒(SBV)和7株中蜂囊状幼虫病毒(CSBV)的VP2基因序列进行比对,选取代表毒株(GenBank:HM237361.1)CSBV-LN株VP2基因作为参考序列,并用在CSBV所有毒株中保守性相对较强的氨基酸替换CSBV-LN株VP2对应位置的氨基酸,通过在线软件(http://www.jcat.de/和http://genomes.urv.es/OPTIMIZER/)对其密码子进行优化,构建原核表达质粒pET-28a-optiVP2,并转化入BL21(DE3)中,进行诱导表达。表达产物经SDS-PAGE和Westren blot鉴定正确后,将表达蛋白纯化并免疫至白来杭母鸡,对免疫鸡的抗体水平和淋巴细胞增值指数进行检测,研究CSBV VP2蛋白的免疫原性。同时,收集免疫后鸡蛋制备卵黄抗体,经纯化再与CSBV相互作用后,接种于3日龄蜜蜂幼虫,观察接种后幼虫死亡率,研究卵黄抗体中和CSBV病毒能力。结果显示,优化后的optiVP2能够在大肠杆菌中高效表达,其表达产物具有良好免疫原性,表达产物接种白来杭母鸡可诱导产生抗体,制备的卵黄抗体具有中和CSBV的作用。本实验实现了CSBV结构基因VP2在原核系统的高效表达,鸡免疫实验表明其具有良好免疫原性,并且可诱导鸡产生保护作用中和抗体,为进一步开发防治CSBV的生物制剂提供了帮助。