猪脑心肌炎病毒分离株BJC3全长感染性克隆的构建与拯救病毒鉴定

本研究旨在建立猪脑心肌炎病毒(EMCV)的感染性克隆技术。利用RT-PCR分3段扩增出脑心肌炎病毒BJC3株的全基因组cDNA,依次克隆至低拷贝质粒pWSK29,构建出全长质粒pWSKBJC3/w,经体外转录和转染BHK-21细胞拯救病毒。结果表明,构建的全长cDNA克隆具有感染性,在BHK-21细胞上可拯救出病毒。拯救病毒(命名为rVBJC3W)在BHK-21细胞上的生长特性与其亲本病毒BJC3一致,并保持了对小鼠的致病性。本研究成功构建了中国第1株猪脑心肌炎病毒的感染性克隆,为深入研究其分子致病机制提供了必要的工具。

EV71病毒反向遗传学系统的建立及拯救病毒的鉴定

目的:建立高效的EV71病毒反向遗传学系统,快速获得拯救病毒并鉴定其活性。方法:首先构建含有人RNA聚合酶Ⅰ启动子(PpolⅠ)、ccdB自杀基因和鼠终止子(mTer)的接收质粒pHM-ccdB,并在ccdB两侧引入AarⅠ酶切位点;为了回避EV71病毒基因组中自身的AarⅠ酶切位点,分两段PCR扩增基因组,在引物中引入必需的AarⅠ酶切位点,通过Golden Gate Clone技术连接到目的载体中获得病毒拯救质粒pHT-EV71,转染至RD细胞后,获得拯救的EV71病毒,并以RT-PCR、病毒滴度、Western blot以及电镜检测等方法鉴定拯救子代病毒。结果:通过引入ccdB致死基因和Golden Gate Clone成功构建了EV71病毒的拯救质粒(pHT-EV71),并将其转染至RD细胞后,观察到明显的致细胞病变效应(cytopathic effect,CPE),将得到的拯救子代病毒,经EV71 VP1的特异性引物进行RT-PCR扩增,观察到长约1900 bp的特异性条带;Western blot结果显示,该病毒可与EV71 VP1特异抗体结合;透射电子显微镜(transmission electron microscopy,TEM)检测可见20~30 nm球形病毒颗粒;在RD细胞中将子代病毒连续增殖8代后,检测其毒力高于母本株(6.35 lgTCID50/mL)。结论:通过引入ccdB和Golden Gate Clone技术,建立了快速、高效构建EV71病毒的拯救质粒的方法,效率达到100%,为正链RNA病毒反向遗传学系统的构建提供了一种新的策略,为进一步研究EV71病毒的致病机制及疫苗制备等提供了技术平台。

小反刍兽疫病毒感染性cDNA克隆的构建与病毒拯救

小反刍兽疫病毒(peste des petits ruminants virus,PPRV)是影响全球畜牧业的一种重要病原。本研究旨在建立稳定可靠的PPRV反向遗传操作平台,为解析PPRV致病机理、免疫逃逸机制、病毒复制机制等基础理论研究提供有效的技术平台,同时为开发更加安全、有效的新型疫苗奠定必要的前期基础。通过提取PPRV Clone9株的RNA,采用RT-PCR分6段扩增出PPRV反基因组cDNA,通过酶切、连接出PPRV Clone9株全长反基因组,获得pB-PPRV,同时构建表达PPRV核蛋白(nucleoprotein,N)、磷蛋白(phosphoprotein,P)和大蛋白(large protein,L)的3个辅助质粒。将pB-PPRV与辅助质粒通过脂质体转染BHK-T7细胞。转染3 d后,冻融3次,感染Vero细胞。传至第二代可观察到明显的细胞病变(CPE)。经间接免疫荧光、Western blot、RT-PCR和序列测定鉴定结果表明,拯救出具有感染性的病毒。拯救病毒(rPPRV-Clone9)在Vero细胞上可稳定传代,增殖动态与亲本病毒相似。本研究成功建立了PPRV Clone9株的反向遗传系统。

猪圆环病毒2型感染性克隆构建

基于PCV2滚环复制原理,在分析PCV2不同基因亚型代表毒株基因组结构和序列的基础上,设计2对引物用于PCR扩增PCV2基因组序列。以从收集到的疑似PCV2感染的10份猪血清样品中提取的DNA为模板,用设计的引物扩增目的片段,并进行测序分析,1株为PCV2a型,4株为PCV2b型,5株为PCV2d型。每种基因型毒株中各选取一个样本,利用上述2对引物进行PCR扩增,并将扩增产物克隆至pEASY-Blunt simple载体中,通过双酶切连接2个PCR片段,构建含有约1500 bp重叠序列的PCV2基因组的质粒。通过脂质体转染法将含PCV2全基因组的质粒转染至PK-15细胞进行病毒拯救,经PCR和IFA两种方法验证,证明成功拯救出3个基因型的PCV2毒株。通过对PCV2全基因组结构及序列分析,该方法同样适用于PCV2g、PCV2h基因型病毒的感染性克隆构建。本研究建立了一种基于反向遗传学技术的PCV2感染性克隆的构建方法,为开展PCV2的病原学研究提供了技术支持。

猪盖塔病毒感染性克隆构建及病毒拯救

为研究盖塔病毒(GETV)致病机制,需搭建可靠的盖塔病毒(GETV)反向遗传操作平台。首先构建GETV/HuN1株的全长感染性克隆质粒,并在nsP4基因与C基因之间或E1基因与3′UTR之间插入亚基因组启动子26S和报告基因EGFP,将3个重组质粒分别转染至BHK-21细胞中,拯救病毒,鉴定重组病毒和外源基因稳定性,测定病毒滴度并绘制生长曲线。以重组质粒pACYC-177-GETV为模板进行RT-PCR扩增,结果显示,GETV每个蛋白基因均能正确扩增出相应条带。IFA鉴定结果显示,E2与6K蛋白抗体能与rGETV特异性结合。将EGFP基因分别插入到C基因的上游或E1基因的下游,产生报告病毒rGETV-EGFP/C和rGETV-EGFP/E1。在2种报告病毒感染的BHK-21细胞上均能观察到EGFP高表达,将报告基因插入E1基因下游,可保持其更高的稳定性。此外,生长曲线显示,重组病毒具有与亲代病毒相似的生长速度。综上,GETV反向遗传操作平台的成功建立为研究GETV蛋白功能和研发疫苗奠定了基础。

猪瘟病毒低温诱变疫苗Thiverval株感染性克隆的构建及病毒拯救

采用高保真DNA聚合酶,分7个片段扩增猪瘟病毒(CSFV)Thiverval株全基因组序列,克隆至pMD18-T载体并测序。经适当的连接策略将各片段连接克隆至低拷贝载体质粒pAC/F101,同时对病毒基因组5′和3′末端进行修饰,构建出含有T7启动子、榔头状(HH)核酶基因、CSFV Thiverval全基因组、丁型肝炎病毒(HDV)核酶基因和T7终止子的重组质粒pAC/F101/T1-7。利用T7 RNA聚合酶将线性化重组质粒pAC/F101/T1-7体外转录成基因组RNA,再使用脂质体转染将体外转录RNA转染PK-15细胞。通过传代、RT-PCR、免疫过氧化物酶细胞单层试验鉴定,表明成功的从感染性克隆拯救出活病毒粒子。猪瘟病毒低温诱变疫苗"Thiverval"株感染性克隆的构建及病毒的成功拯救,为进一步研究CSFV疫苗株的致弱机制提供了重要工具。

口蹄疫病毒O/HN/93疫苗株的拯救及病毒活性鉴定

利用定点突变方法,构建含有预期突变的口蹄疫病毒O/HN/93株全长cDNA克隆,将全长cDNA的重组质粒线化后,与表达T7 RNA聚合酶的真核质粒pcDNAT7P共转染BHK-21细胞,转染细胞盲传至第3代50 h后出现典型致细胞病变效应(CPE),第4代10 h出现典型的CPE。对收获的病毒分别用RT-PCR、分子标签测序、间接免疫荧光和电镜观察等进行鉴定,均证实成功拯救到了O/HN/93株FMDV。成功获得O/HN/93株的感染性分子克隆,为进一步研究抗原谱广、免疫原性好的候选疫苗株奠定了骨架基础。

猪圆环病毒1型感染性克隆的构建与病毒拯救

用PCR法扩增猪圆环病毒1型(PCV1)全长基因组,将2个基因组顺式连接插入到pUC19质粒载体中构建感染性分子克隆。通过引物设计替换碱基,在病毒基因组内插入SalⅠ酶切位点作为分子靶标,拯救出带有分子标记的克隆病毒,命名为recPCV1/G株。通过免疫过氧化物酶单层细胞试验(IPMA)在病毒感染细胞中检出病毒抗原,其抗原性仅与PCV1/Cap蛋白单价特异性抗体发生反应,而与抗PCV2/Cap蛋白抗体无交叉。克隆毒株基因组内插入一个SalⅠ酶切位点,可用PCR结合限制性片段长度多态性分析法(PCR-RFLP)与亲本病毒相鉴别。该毒株经细胞连续传10代,体外培养增殖性能稳定,病毒滴度达104.8 TCID50/mL。构建的PCV1感染性克隆,为今后开展该病毒的起源与演化、遗传变异规律、分子鉴别诊断等研究奠定了基础。

H5N1亚型禽流感病毒拯救体系的建立

选择鸡胚高产的鸭源H5N1亚型禽流感病毒A／Duck／Shandong／093／2004株作为骨架病毒，在完成了全基因组序列测定基础上，设计合成的11对引物对病毒的8个基因分11段进行扩增。通过与转录载体PHW2000连接，构建A／SD／04的8个基因的拯救载体，经测序获得序列准确的拯救质粒：241、242、243、244、245、246、247和248。A／SD／04的8质粒与PR8（H1N1）进行不同组合的拯救，获得8个均含A／SD／04HA基因的H5重组流感病毒。鸡胚尿囊液中重组病毒的血凝效价在2^8-2^10，EID50在10^-8.5 - 10^-9之间，MDT在34～46h之间，均与野生A／SD／04（wt A／SD／04）相似。重组病毒对6周龄的SPF鸡的静脉接种指数（IVPI）与wt A／SD／04却有明显的差异，说明不同组合的内部基因影响病毒对鸡的致病力，但不影响病毒的鸡胚致死能力、对鸡胚的感染能力和病毒在鸡胚中的繁殖能力。构建的A／SD／04的8个质粒拯救系统，为H5NI的基因功能研究和新型疫苗开发奠定基础。

猪圆环病毒2型不同基因型毒株感染性克隆的构建及拯救毒株的体外生物学特性

【目的】中国猪群中猪圆环病毒2型(PCV2)感染存在不同基因型毒株(PCV2a、PCV2b和PCV2d),有必要阐明不同基因型PCV2毒株的致病性差异。【方法】采用感染性克隆技术构建了不同基因型代表性毒株,对拯救的毒株进行体外生物学特性试验。【结果】构建了4个不同基因型的PCV2感染性分子克隆,经转化细胞后拯救4个克隆毒株,经核酸序列分析、病毒形态学观察、免疫过氧化物酶单层细胞试验(IPMA)等证实属于不同基因型的PCV2毒株;拯救的毒株均通过细胞连续传10代,病毒增殖能力稳定,毒价均可达到105.0TCID50.mL-1;用具有中和病毒活性的单克隆抗体(1D2株)进行抗原捕获ELISA检测,拯救的PCV2a/rCL毒株与该单抗产生特异性反应,另3个克隆毒株(PCV2b/rYJ、rJF和PCV2d/rBDH)与该单抗均无反应,表明不同基因型代表毒株抗原性不同。【结论】中国猪群中PCV2流行毒株基因组及ORF2长度存在差异,其病毒抗原特性不同,构建和拯救了4个代表不同基因型PCV2克隆毒株,为进一步研究其致病性差异奠定了基础。

1株髓细胞瘤型J亚群禽白血病病毒感染性克隆的构建与病毒拯救

为构建髓细胞瘤型J亚群禽白血病病毒(avian leukosis virus,ALV-J)SCGS-1株前病毒cDNA分子标记感染性克隆,根据SCGS-1全基因测序结果,分3段进行全序列PCR扩增,顺次连接至pUC19,构建SCGS-1株前病毒cDNA感染性克隆pUC-SCGS;通过重叠PCR方法对SCGS-1基因组进行沉默突变,在4 684位点引入SalⅠ位点,构建SCGS-1株分子标记感染性克隆pUC-△SCGS;以pUC-SCGS和pUC-△SCGS重组质粒转染CEF进行病毒拯救,并通过PCR、间接免疫荧光与双抗体夹心ELISA进行拯救病毒检测。结果显示,成功构建pUC-SCGS与pUC-△SCGS重组质粒,转染后盲传第3代、第4代细胞与上清中均检测到拯救病毒;间接免疫荧光与抗原ELISA方法分别在CEF细胞和上清中检测到ALV-J抗原。成功拯救获得分子标记ALV-J。

以T7 RNA聚合酶为基础的病毒拯救系统研究进展

文章界定了与病毒拯救相关的一些概念,对T7RNA聚合酶(RNAP)为基础的病毒拯救系统研究进行概述。介绍了体外拯救方法及其缺点,并以最常用的痘病毒载体表达T7RNAP为基础的体内拯救方法为例,介绍了该方法对病毒拯救的研究进展及缺点,进一步介绍了无痘病毒表达T7RNAP细胞系的RNA病毒拯救体系的建立和研究,为病毒拯救,特别是以T7RNAP为基础的病毒拯救试验方案提供参考。

细胞内转录拯救Asia1型口蹄疫病毒

【目的】建立口蹄疫病毒(FMDV)感染性分子克隆的体内拯救技术平台,为深入研究该病毒基因组的结构与功能奠定基础。【方法】将置于T7启动子下的FMDVAsia1/JS/China/2005株全长cDNA的真核重组质粒pFMDV-A经NotI线化后和表达T7RNA聚合酶的真核质粒pcDNAT7P共转染BHK-21细胞,进行病毒体内拯救的研究。【结果】转染细胞盲传第3代48h后出现致细胞病变(CPE),第4代10h出现典型的CPE。RT-PCR、间接免疫荧光、电镜等均检测到了拯救的FMDV,而且存在分子标签,表明构建的FMDV全长cDNA分子克隆在BHK-21细胞内成功包装出FMDV。拯救毒与亲本毒对乳鼠的致病力(LD50)差异不显著,具有相似的生物学特征。共转染试验重复多次,均拯救到FMDV病毒。【结论】成功建立了基于质粒为基础的FMDV的体内拯救方法。

“拯救”NA-1株鹅源副黏病毒微型基因组的构建

根据GenBank上已发表的NA-1株GPMV全序列设计并合成2对特异性引物,克隆得到GPMV的Leader及Tralier序列,与T7启动子、丁肝病毒核酶序列及T7终止子重叠PCR连接后,将连接产物克隆至改造的pVAX-1载体中,并用增强型绿色荧光蛋白基因代替GPMV的整个编码区,只保留与病毒复制、转录和病毒包装相关的调控序列,酶切、测序及荧光鉴定后,与pCI-NP、pCI-P及pCI-L等3个辅助质粒共转染可表达T7RNA聚合酶的VT7细胞系,结果绿色荧光蛋白得到表达,表明成功构建了"拯救"病毒的微型基因组。

重组质粒转染蟑螂对黑胸大蠊浓核病毒的拯救

用Ｇｌａｓｓｍｉｌｋ法纯化ＰｆＤＮＶｄｓＤＮＡ，在其３′端和ＰｓｔⅠ切开的ｐＵＣ１１９质粒的３′端分别加ｄＧ和ｄＣ尾，连接、转化、筛选得到分子量为８．７ｋｂ的重组质粒。通过酶切证明插入ＤＮＡ为ＰｆＤＮＶ全基因组ＤＮＡ。利用ＤＥＡＥｄｅｘｔｒａｎ转染技术，将此重组质粒导入黑胸大蠊幼虫体内，此重组质粒能使虫体发病死亡。电镜超薄切片观察发现虫体细胞内存在大量的病毒粒子。同样，在免疫扩散实验中虫体ＰＢＳ浸出液能与抗ＰｆＤＮＶ的抗体产生沉淀线。用重组质粒感染致死的虫体喂食健康黑胸大蠊，也能使其发病死亡，通过电镜可以观察到在细胞内增殖的病毒粒子。

利用反向遗传操作技术拯救重组新城疫病毒

将新城疫病毒(Newcastle disease virus,NDV)Anhinga株的全长cDNA的克隆质粒以及L、P、NP的表达质粒共转染稳定表达T7 RNA聚合酶的BSRT7/5细胞,得到拯救病毒。通过RT-PCR扩增、酶切鉴定、测序验证拯救病毒中分子标签的存在,并通过血凝试验测定病毒的血凝效价、测定蚀斑形成单位确定病毒滴度,从而证明病毒拯救成功。新城疫病毒Anhinga株的拯救成功为该病毒进行结构基因研究和疫苗研制奠定了基础。

Asia1型口蹄疫病毒含RSD受体识别位点感染性克隆的构建与病毒拯救

口蹄疫病毒(Foot-and-Mouth Disease Virus,FMDV)具有高的突变率和很强的适应性,在环境条件变化时会迅速从准种种群中选择变异株来适应新的环境,这些变异株包括在RGD受体结合基序内部或附近氨基酸的替换。FMDV Asia1/JS/China/05株经不同宿主传代后产生含RSD和RDD受体识别基序的变异株,为了研究含RDD受体识别基序的FMDV在受体结合位点内1个氨基酸的变化是否影响感染性病毒子的产生,作者利用已构建的含RDD受体结合位点的FMDV Asia1/JS/China/05株的全长感染性cDNA克隆为骨架,采用融合PCR方法,构建了该毒株含RSD受体位点的全长cDNA克隆pFMDV-RSD。线性化的pFMDV-RSD重组质粒和表达T7RNA聚合酶的真核质粒pcDNAT7P共转染BHK-21细胞,56 h后可观察到典型的FMDV致细胞病变效应。对收获的病毒分别进行序列测定、间接免疫荧光试验、电子显微镜观察和乳鼠致病性分析,结果证实该毒株细胞受体位点1个氨基酸的替换不影响活病毒的拯救。该试验为进一步研究含RSD受体结合位点FMDV的生物学特性奠定了基础。

禽网状内皮组织增生症病毒囊膜蛋白YxxL基序及其突变体病毒的拯救

禽网状内皮组织增生症病毒(REV)囊膜蛋白Env与病毒感染、复制、致病性密切相关,然其分子基础尚不清楚。本研究对NCBI中不同REV毒株Env序列分析发现,其胞浆区存在一个高保守且可能与病毒致病性有关的酪氨酸基序YxxL。通过定点突变以及分子传染性克隆技术,构建了REV Env蛋白YxxL基序2个突变体(Y突变为F,L突变为A)。通过转染DF1细胞,并经间接免疫荧光以及测序鉴定,拯救并获得了2个REV突变体病毒,分别命名为FxxL、YxxA。Env蛋白中YxxL保守基序的发现以及相应突变体病毒的拯救为研究REV Env蛋白及其YxxL基序在REV致病中分子作用基础提供了材料。

鹅源新城疫病毒ZJ1株拯救体系相关因素的探索

在构建了鹅源新城疫病毒(NewcastleDiseaseVirus,NDV)ZJ1毒株的微型基因组和表达该病毒NP、P与L蛋白的辅助质粒的基础上,通过对该病毒拯救体系中的重要影响因素如ZJ1在易感细胞的增殖、热休克对拯救效率的影响、表达T7RNA聚合酶的重组痘苗的感染复数、胞嘧啶阿拉伯呋喃糖苷(Arac)对重组痘苗复制的影响以及共转染质粒的比例和量等进行了探索。以上研究为该病毒的成功拯救及开展其它相关研究奠定了基础。

猪瘟病毒Thiverval株3′非编码区插入片段对病毒拯救的影响

猪瘟病毒(CSFV)疫苗株Thiverval株与亲本病毒Alfort株相比,最明显的区别就是其3'-UTR含有一定长度的插入序列。本研究通过反向遗传学操作,构建了3'-UTR含有19nt、32nt以及插入片段完全缺失的CSFV Thiverval株全长cDNA感染性克隆,将突变病毒基因组进行体外转录,利用BHK-21细胞转染、PK-15细胞传代增殖的方式成功的从3种重组突变感染性克隆中拯救出活病毒粒子,表明CSFV疫苗株3'-UTR插入片段并不影响病毒的拯救。通过3'-UTR二级结构模拟,发现疫苗株的插入片段导致3'-UTR空间构型发生改变、自由能升高、影响二级结构的稳定性,可能是导致疫苗株毒力减弱的原因之一。