贵州省部分PEDV流行株ORF3基因克隆与遗传进化分析

为探究贵州省猪流行性腹泻病毒(PEDV)流行毒株的遗传进化情况,对2017—2022年贵州省不同地区13份PEDV阳性腹泻样本进行ORF3全基因扩增、克隆、测序,使用DNAstar、MEGA 7.0软件,对所得序列核苷酸和氨基酸同源性以及突变和遗传进化情况进行分析。结果显示:13份PEDV阳性样品的ORF3基因序列全长均为675 bp,编码224个氨基酸;13条克隆序列的核苷酸和氨基酸同源性分别为95.1%~100%和96.4%~100%;13条克隆序列与经典毒株CV777株ORF3基因的核苷酸和氨基酸同源性分别为95.9%~97.3%和94.7%~96.4%,同源性较低;与经典毒株CV777株相比,13条克隆序列在G160A、C243T、C274T、G301A、C450T、A497G存在相同的核苷酸突变,存在4个相同的氨基酸位点突变(V21A、V54I、A101T、N166S);13条克隆序列所在毒株在遗传进化上全部属于GⅡ型,其中GZ220514、GZ342、GZ224、GZ219、GZ423隶属于GⅡb亚型,GZ210112、GZ210129、GZ210220、GZ210714、GZ407、GZ210525、GZ330、GZ370属于GⅡa亚型(表明13份PEDV阳性样品所含毒株均为变异毒株);同一基因型的PEDV毒株ORF3基因相对较保守,但不同基因型差异较大;对所有参比株ORF3基因推导的氨基酸序列与CV777株进行比对,分析认为可以将25S、70V/F、80F、107F/V/L氨基酸突变模式作为GⅡa亚型的分子标记。本试验为分析贵州省PEDV流行以及遗传变异情况提供了参考,并丰富了贵州省PEDV ORF3基因序列。

新型冠状病毒ORF3a蛋白质的生物信息学分析

目的用生物信息学分析严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)基因ORF3a蛋白质。方法从UniProt数据库获取ORF3a蛋白质的氨基酸序列,应用ProtParam tool分析其理化性质,SOPMA、SWISS-MODEL预测二、三级结构,PortScale、Signal IP 4.0 Server、TMHMM Server 2.0分析ORF3a蛋白质亲疏水性、信号肽、跨膜区。应用ABCpred、SYFPEITHI和NetPhos 3.1 Server预测B、T细胞表面抗原表位及磷酸化位点,VaxiJenv 2.0、AlgPred server预测抗原性和过敏原性。结果ORF3a蛋白质含275个氨基酸,为稳定、疏水性蛋白质,有3个跨膜螺旋区、29个磷酸化位点,含多个T、B细胞抗原表位,具有抗原性和非过敏原性。结论ORF3a蛋白质结构稳定,含多个T、B细胞抗原表位,可为研究SARS-CoV-2多表位疫苗提供基础。

2020年~2021年河北省4种猪腹泻病毒流行情况调查及PEDV分离株S1和ORF3基因序列的遗传变异分析

为初步调查河北省近年4种猪腹泻相关病毒的流行情况,本研究于2020年~2021年从河北省部分地区猪场采集244份腹泻猪粪便或肠组织样品,采用荧光定量PCR(qPCR)检测4种猪腹泻相关病毒[(猪流行性腹泻病毒(PEDV)、猪轮状病毒(PoRV)、猪传染性胃肠炎病毒(TGEV)和猪德尔塔冠状病毒(PDCoV)];采用RT-PCR扩增部分PEDV阳性样品S1和ORF3基因并测序,利用DNAStar软件分析这两个基因及其编码氨基酸序列与PEDV相应序列的同源性;采用MEGA 7.0软件构建这两个基因的进化树,分析PEDV的基因型及其遗传进化关系。采用DNAStar比对这两个基因编码的氨基酸序列,分析其氨基酸序列的变异情况。结果显示:病料样品中PEDV、PoRV、PDCoV和TGEV检出率分别为34.02%(83/244)、18.44%(45/244)、10.66%(26/244)和2.87%(7/244)。样品中两种病原混合感染较多,其中PEDV+PoRV和PEDV+PDCoV检出率最高,分别为8.61%(21/244)和2.46%(6/244);仅2份样品为PEDV+PDCoV+PoRV三重感染,占0.81%(2/244)。8株PEDV S1和ORF3基因序列之间的同源性分别为98.2%~99.8%和97.3%~99.6%,氨基酸序列同源性分别为97.4%~100.0%和96.9%~99.2%,且二者均与国内流行变异株(如AJ1102、AH2012和CHGX株)的同源性更高(分别为97.7%~98.9%、97.2%~98.4%和98.3%~99.7%、97.4%~99.3%)。PEDV S1基因的系统进化树结果显示,5株PEDV为GII-a亚型,3株PEDV为GII-b亚型,且均与PEDV变异株亲缘关系较近;PEDV ORF3基因进化树结果显示,8株PEDV均与上述PEDV变异株所属分支亲缘关系较近。以上结果表明,本研究检测的8株PEDV均属于变异株。S1和ORF3氨基酸序列比对结果均显示,部分PEDV与其参考株相比存在独特的变异,其中HeB-QHD、HeB-HD和HeB-TS PEDV的S1存在N^(139)D、I^(289)M和A^(363)T/S变异;HeB-HD和HeB-BD的ORF3存在Q^(202)H等变异。上述结果表明,PEDV和PoRV是导致河北省仔猪腹泻的主要肠道病毒,且该省PEDV流行株主要为GII基因型,且同时存在GII-a和GII-b亚型PEDV的流行。本研究为河北省仔猪腹泻疾病的诊断与防控提供了科学依据。

滩羊C1H3orf33和CNV14基因拷贝数变异与生长性状的关联研究

实验旨在研究C3orf33同源基因(C1H3orf33)和拷贝数14基因(CNV14)拷贝数变异对滩羊生长性状的影响,采用CNVplex检测试剂盒对宁夏地区150只滩羊1号染色体C3orf33同源基因(C1H3orf33)的拷贝数变异(CNV)进行分析并探讨其与生长性状之间的相关关系。结果表明:C1H3orf33基因CNV与滩羊的体重、体高、体长、胸围和管围显著相关,CNV14区域与体重、体高和体长显著相关,系统进化树显示,C1H3orf33基因与人类及其他哺乳动物的同源基因高度相似,说明C1H3orf33基因可能在转录调控中发挥重要作用,CNV14区域可能是绵羊育种中标记辅助选择(MAS)的候选位点。

戊型肝炎病毒ORF3基因功能研究进展

戊型肝炎(Hepatitis E,HE)是由戊型肝炎病毒(Hepatitis E virus,HEV)感染引起的急性人兽共患传染病。HEV基因组包括2个短的非编码区,3个开放阅读框(ORF1,ORF2和ORF3)。ORF1主要编码RNA复制相关的甲基转移酶、RNA解旋酶等几个比较保守区域的非结构蛋白;ORF2编码衣壳蛋白,含重要中和表位,可与受体结合,与跨物种传播和免疫原性有关。ORF3编码磷酸化蛋白与细胞骨架结合的蛋白,可与细胞骨架结合。本文综合近年对HEV的ORF3研究进展,如分子生物学方面,可基于ORF3分析其基因序列的同源性;生物学作用方面ORF3能在细胞的信号转导、病毒颗粒的装配与释放以及机体的免疫抑制方面发挥作用;在HEV感染中,ORF3蛋白与ORF2蛋白共同影响病毒颗粒的装配与释放;基因工程疫苗研究方面,ORF3可参与研制亚单位重组疫苗、合成肽疫苗等进行简要阐述。

猪流行性腹泻病毒RT-PCR检测与ORF3基因分子流行病学调查

为调查乳仔猪腹泻引起疫情的病原,本研究自2011年2月至2012年3月收集华东地区47个规模猪场共153份腹泻病料样品,采用RT-PCR检测猪流行性腹泻病毒(PEDV),并进行ORF3基因序列分析。结果显示:26个猪场的88份样品为PEDV阳性,猪场阳性率达到55.32%,病料阳性率达到57.52%。ORF3基因测序分析显示:11个流行病毒株ORF3全基因序列大小均为675 bp,编码224个氨基酸。11个流行株ORF3基因同源性为95.9%～99.9%,编码氨基酸同源性为96.4%～100%。与欧洲代表性强毒株CV777基因同源性为96.3%～97.0%,编码氨基酸同源性为95.1%～96.4%,与CV777弱毒疫苗株基因同源性为96.8%～97.6%,编码氨基酸同源性为92.3%～93.4%,并且无疫苗病毒株ORF3基因的49个碱基缺失。与韩国病毒株比较,其基因同源性为95.0%～98.5%,编码氨基酸同源性为95.5%～99.6%。基因遗传进化树分析表明,国内外PEDV株可分为4群。我国主要流行病毒株属于第1群,与韩国病毒株亲缘关系较近,而与我国疫苗病毒株存在较大差异。该研究表明,PEDV可能是目前我国仔猪腹泻的主要病原之一,我国PEDV流行病毒株存在明显基因变异。

猪流行性腹泻病毒FJ-11A株的分离与ORF3基因序列分析

从福建省某疑似流行性腹泻病毒感染的猪场采集腹泻粪便样品和小肠组织,利用Vero细胞连续传代后,分离到猪流行性腹泻病毒福建株(FJ-11A株)。根据GenBank中登录的猪流行性腹泻病毒ORF3基因特征设计特异性引物,采用RT-PCR方法对猪流行性腹泻病毒福建株ORF3基因进行扩增,将扩增目的片段经胶回收后进行克隆测序。结果表明,所扩增的目的片段基因编码有完整的ORF3开放阅读框,全长为675bp,编码有224个氨基酸。运用DNAStar软件,将获得的ORF3基因序列和GenBan中登录的猪流行性腹泻病毒株ORF3基因序列进行分析比较和遗传进化分析,猪流行性腹泻病毒福建株ORF3基因和韩国分离株CPF1074和PFF513该基因核苷酸同源性最高,均为99.3%,与疫苗株CV777核苷酸同源性为97.8%。从遗传进化上看,我国PEDV分离株ORF3基因处在同一个分支,而弱毒株则处在相对独立的分支。

猪流行性腹泻病毒S、N和ORF3基因的遗传变异分析

为探明2012—2013年在福建省流行猪流行性腹泻病毒（PEDV）结构蛋白的遗传变异情况,对7株PEDV流行毒株的S、N及ORF3基因进行克隆、测序及分析。结果表明:7株PEDV S基因之间的核苷酸相似性为98.6%99.4%,与attenuated DR13弱毒株和CV777标准株的相似性分别为93.7%94.1%和93.8%94.1%;同CV777标准株比较,存在64个氨基酸突变,其中有3个氨基酸较以往国内外流行毒株的变异不一样,为新变异氨基酸,氨基酸的插入和缺失与2008年泰国NPPED20082株相似;7株PEDV毒株的N基因和ORF3基因之间核苷酸的相似性分别为96.5%99.7%和99.7%100%,与CV777标准株的相似性分别为96.6%98.0%和96.6%96.9%。遗传进化树表明:7株PEDV毒株的S基因和ORF3基因与泰国流行毒株的亲缘关系较近,N基因与CV777标准株亲缘关系较近。7株PEDV毒株的S基因和ORF3基因变异程度较大,可能源于泰国及韩国的变异株。

山东省2012年～2016年猪流行性腹泻病毒分子流行病学调查及对其ORF3基因分析

为了解山东省猪流行性腹泻病毒(PEDV)流行情况,本研究采用RT-PCR的方法对2012年1月~2016年12月山东省13个地市采集的258份疑似PEDV感染样品进行检测,并设计引物扩增PEDV ORF3基因片段,通过生物信息学软件对26个具有代表性的完整的PEDV ORF3基因序列进行遗传进化分析。结果显示PEDV平均每年检出率达72.1%,表明PEDV是当前山东地区仔猪腹泻的主要致病病原。遗传进化分析显示,26株PEDV ORF3基因序列属于G2基因型,与其它参考PEDV病毒株同源性较高(93.8%~100%),相对保守。其中3株PEDV流行株位于2a亚型中,这在华北地区属首次报道。PEDV 2a亚型基因序列具有特异位点突变,可作为鉴别2a亚型与其它亚型的分子标记。本研究揭示了山东省PEDV流行株ORF3基因的主要基因型,为该省PEDV的防控提供依据。

山东省PRRS血清学调查及PRRSV分离株ORF3-7基因的克隆及序列分析

应用荧光抗体技术对山东省猪场PRRS的流行情况进行了血清学调查并分离到一株PRRSV。用 5对引物分别扩增了PRRSV山东分离株ORF3_ORF7,将其克隆入PMDl8_TVector并进行了序列测定。结果表明 ,山东分离株与美洲疫苗株ATCCVR_2 332 0RF3_ORF7各读码框核苷酸同源性分别为 98%、99%、99%、10 0 % ,氨基酸同源性分别为97%、98%、98%、98%、10 0 %。

猪繁殖与呼吸障碍综合征病毒河南分离株ORF3-7基因克隆与序列分析

参照GenBank中公布的猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）美洲株ATCC VR2332的ORF3～7基因序列,利用Pri mer软件分别设计合成了针对PRRSV ORF3、ORF4、ORF5、ORF6和ORF7基因的特异性引物,利用RT-PCR从河南分离株Hn-1/06株分别扩增得到了大小约964、675、718、566和501 bp的片段,并将扩增的片段插入PGEM-T-easy载体进行测序。利用DNAStar软件进行序列分析表明,河南分离株Hn-1/06株属于美洲型,同时将Hn-1/06株ORF3～7基因的核苷酸序列和推导氨基酸序列与ATCC VR2332、LV、Resp、CH-1a、BJ-4、S1、CC-1、HB-1、JX0612、HUB1等分离株进行了同源性分析。

PCV2a-ORF3基因缺失株感染性克隆的构建

为构建猪圆环病毒Ⅱ型(PCV2)的感染性克隆及其ORF3缺失的感染性克隆,本研究通过比较分析Gen Bank中8种亚型的PCV2基因组序列(各3株),设计了PCV2基因全长克隆引物,以从江西省萍乡市某猪场疑似感染断奶仔猪多系统衰竭综合征病死猪的病料中提取的DNA为模板,利用PCR方法扩增PCV2全长基因序列并进行测序。利用分子生物学软件对测序结果分析,结果表明所获得的克隆为PCV2a-2A基因型。采用重叠延伸PCR(SOE-PCR)方法扩增病毒全长基因组DNA,克隆于p SP72载体中构建野生型PCV2a病毒株感染性克隆。此外,采用SOE-PCR方法,缺失野生型PCV2a感染性克隆中的阅读框3(ORF3),并将这两种重组质粒分别转染PK15细胞,盲传6代后经PCR和间接免疫荧光方法检测显示,构建的PCV2a病毒株与PCV2a-ORF3突变株克隆均具有感染性。本研究为进一步探究ORF3基因对PCV2致病机理和免疫原性的影响奠定了基础。

猪圆环病毒Ⅱ型ORF3基因缺失突变毒株对仔猪的致病性及免疫原性研究

15头28～30日龄健康仔猪分成A、B、C3组（5头／组），分别肌注接种PCV2ORF3基因缺失突变毒株mPCV2-C、亲本毒株PCV2-CD以及生理盐水。用PCR-RFLP和PCR方法，分别从A组和B组屠宰仔猪的腹股沟淋巴结中特异性检测到mPCV2-C和PCV2-CDDNA，发现mPCV2-C能够在仔猪体内复制增殖。组织病理学结果表明；A组和B组腹股沟淋巴结、肝细胞及肺泡壁上皮细胞呈现病变，其中B组病变较严重，证实ORF3基因缺失未改变PCV2的组织嗜性。外周血T淋巴细胞亚群含量动态检测结果表明：与C组相比，A组、B组外周血CD3^＋、CD4^＋细胞百分含量降低，而A组CD8^＋细胞于免疫后第14天回升，高于B组和C组，表明ORF3基因缺失使病毒对T淋巴细胞亚群的影响有所减弱，并有诱导仔猪细胞免疫应答的趋势。上述结果提示ORF3缺失致使病毒的致病力有降低的趋势。PCV2抗体动态检测发现：mPCV2-C明显诱导了仔猪的体液免疫，具有良好的免疫原性。mPCV2-C可作为PCV2基因缺失疫苗候选毒株。

粤北地区新生仔猪腹泻病原学调查及PEDV ORF3基因分子特征和遗传变异分析

为了解粤北地区新生仔猪腹泻病的主要病原,本试验采用实时荧光定量RT-PCR方法对2015年粤北地区6个规模化猪场31份新生仔猪腹泻样品进行了猪流行腹泻病毒(PEDV)、猪传染性胃肠炎病毒(TGEV)和猪轮状病毒(PoRV)检测,并对5株PEDV流行毒株ORF3基因进行测序分析。病原检测结果显示,83.87%(26/31)样品为PEDV阳性,没有检测到TGEV和PoRV阳性样品。对PEDV ORF3基因序列分析结果显示,5个流行毒株ORF3基因全长均为675bp,相互之间核苷酸同源性为98.7%~100.0%,与参考序列同源性为94.5%~100.0%,多个核苷酸位点发生了共同突变。系统进化树分析结果表明,PEDV可分为两个基因群,粤北地区流行的PEDV与2013-2015年间在中国部分地区、东南亚、北美洲和欧洲流行的PEDV遗传关系较近,位于基因1群中的同一个亚群,而2011-2012年中国流行的PEDV主要毒株及疫苗毒株则归类于另外两个基因亚群。结果表明,粤北地区新生仔猪腹泻主要是由PEDV感染引起的,PEDV基因随着时间推移呈现不断进化和变异趋势。

猪流行性腹泻病毒ORF3和M基因的克隆与序列分析

为了解福建省猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)毒株ORF3和M基因变异情况,本研究从4个不同规模猪场发生仔猪"顽固性腹泻"疾病的病料中扩增到4株PEDV的ORF3和M基因,并进行了序列分析。结果表明:4株PEDV ORF3基因均含有675个碱基,编码224个氨基酸,与GenBank中登录的代表性PEDV核苷酸的同源性为89.7%～100.0%,氨基酸的同源性为94.7%～99.6%,其中FJPT毒株核苷酸的同源性与CV777 truncated毒株最低,仅为89.7%,FJNP毒株核苷酸的同源性与中国北方流行的CH ZKFG 11毒株最高,达100.0%。M基因含有681个碱基,编码226个氨基酸,与GenBank中登录的代表性PEDV核苷酸的同源性为94.8%～100.0%,氨基酸的同源性为94.8%～99.6%,其中FJPT毒株核苷酸的同源性与日本D89752毒株最低,仅为94.8%,FJNP毒株核苷酸的同源性与韩国CPF193、泰国毒株最高,达100.0%。4株PEDV毒株均与国内外流行强毒株的亲缘关系较近,与attenuate DR13弱毒株的亲缘关系较远。

基因Ⅳ型猪戊型肝炎病毒重组ORF3蛋白抗原间接ELISA诊断方法的建立

为建立检测猪戊型肝炎病毒(HEV)抗体的间接ELISA诊断方法,将HEV ORF3片段克隆至大肠杆菌表达载体pET42a(+)中,构建了原核表达载体pET42a-ORF3,将其转化大肠杆菌BL21(DE3),以IPTG诱导表达,并对表达的融合蛋白进行Ni2+-NTA柱纯化及SDS-PAGE、Western-blot鉴定,用纯化的融合蛋白作为包被抗原建立了间接ELISA检测方法。结果显示,GST-ORF3在大肠杆菌BL21(DE3)中获得了高效表达,表达的蛋白质分子质量约为45.5 ku,具有良好的抗原性。用建立的间接ELISA检测190份猪血清样品,阳性率为84.7%,与试剂盒检测结果相比,阳性符合率为91.5%。表明,建立的间接ELISA方法具有较好的特异性和灵敏性,可用于猪血清HEV抗体的检测。

ORF3基因缺失对猪圆环病毒Ⅱ型感染复制能力的影响

设计1对特异性引物AF-P1/AF-P2,从疑似PCV2感染的病料中扩增获得1 767 bp的PCV2全基因组(命名为PCV2-CD),克隆至pMD18-T Simple载体构建重组质粒pTS-PCV2-CD。序列分析表明:PCV2-CD与GenBank中公布的12个PCV2毒株间的同源性高达95.0%~100%。用NcoⅠ酶切pTS-PCV2-CD获得4 459 bp线性目的DNA片段,补平CATG 4个碱基、连接环化构建ORF3基因插入缺失重组质粒pTS-PCV2-CD-C并测序。用SacⅡ酶切pTS-PCV2-CD-C,回收1 771 bp线性目的片段,体外连接环化构建了ORF3基因缺失突变毒株mPCV2-C。PCR-RFLP检测表明,在脂质体转染法转染mPCV2-C、培养并盲传4代的IBRS-2细胞中(PCV1阴性),特异性检测到mPCV2-C的DNA;电镜观察发现,在盲传6代的IBRS-2细胞胞核内观察到突变毒株的病毒颗粒。试验结果表明:ORF3基因缺失突变毒株mPCV2-C具有感染性,能够在IBRS-2细胞中复制增殖,证实ORF3基因不是PCV2复制的必需基因。

贵州省猪流行性腹泻病毒ORF3、M基因克隆及序列分析

为了解贵州省猪流行性腹泻病毒（porcine epidemic diarrhea virus,PEDV）毒株ORF3及M基因的遗传变异情况,试验于2014年4月-2015年3月从贵州省5个地区采集105份腹泻仔猪的粪便,应用RT-PCR方法进行PEDV检测,从中选择8份PEDV阳性样本,扩增其ORF3及M基因,测序并进行序列比对分析。结果显示,从采集的105份粪便样本中可检出75份PEDV阳性样本,阳性率为71.43%;8株PEDV贵州株ORF3及M基因序列均无碱基缺失或插入;ORF3基因核苷酸及推导的氨基酸同源性在95.1%-100.0%与95.1%-99.6%之间,M基因核苷酸及推导的氨基酸同源性在98.4%-100.0%与98.7%-100.0%之间;氨基酸系统进化树分析结果显示,2014-2015年贵州流行株与近年来中国毒株、韩国毒株及泰国毒株亲缘关系较近,与疫苗株Attenuated DR13及CV777株亲缘关系较远。提示目前贵州省仔猪腹泻病原主要是PEDV,且为PEDV强毒株。

PRRSV兰州分离株ORF3和ORF5基因的克隆与序列分析及其杆状病毒表达载体的构建

根据GenBank中猪生殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）中国代表株CH-1a的基因组序列，设计包含完整ORF3、ORF5基因序列的2对特异引物，利用RT-PCR技术扩增PRRSV兰州分离株（Lanzhou株）的ORF3和ORF5基因，并对其进行序列测定，同时与已发表的13株PRRSV进行同源性比较。将扩增的PRRSV Lanzhou株ORF3、ORF5基因分别克隆到杆状病毒表达载体pFastBacHTA上，将经酶切及测序鉴定的阳性重组质粒pFastBacHTA-ORF3、pFastBacHTA-ORF5分别转化到DH10Bac感受态细胞。结果显示，ORF3、ORF5基因长度分别为765bp、603bp，发现核苷酸的同源性分别为88.0％—99.2％、87.3％—99.0％，获得了重组转座子rBacmid-ORF3、rBacmid-ORF5。

PRRSV NC株ORF3基因的克隆、序列分析及表达

为原核表达猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)的ORF3基因,本研究根据GenBank登录PRRSV美洲株ATCC VR2332的ORF3基因序列,利用Primer 6.0软件设计合成一对特异性引物,经RT-PCR扩增得到了大小为765bp的片段。将扩增的ORF3基因截短为495bp和750bp片段分别克隆于原核表达载体pGEX-KG中,在IPTG的诱导下进行Gp3重组蛋白的截短表达,经western blot检测证实表达的2种截短重组蛋白均具有良好的与抗体的反应活性,从而为进一步研制新型疫苗提供了实验依据。