猴痘病毒B.1谱系遗传分支、毒力基因及蛋白功能

2022年以来,猴痘疫情在全球暴发和流行。相较以往的猴痘病毒,2022年流行的猴痘毒株传播能力和宿主适应性等明显增强,猴痘B.1谱系毒株已成为全球猴痘疫情流行的主要毒株。为此,本文对猴痘病毒B.1谱系遗传分支、毒力基因及蛋白功能进行综述,并就部分基因产物的蛋白功能进行了注释,以期为猴痘疫情的科学防控提供参考。

撒坝猪源E.coli高致病性毒力岛通过NLRP3/ASC/Caspase-1途径诱导IPEC-J2细胞焦亡

旨在研究撒坝猪源E.coli高致病性毒力岛(highly pathogenic virulence island,HPI)诱导IPEC-J2细胞焦亡的机制,本研究以LPS+ATP为阳性对照,将实验室前期筛选的E.coli HPI及通过CRISPR/Cas9基因敲除技术构建完成的E.coliΔHPI感染IPEC-J2细胞,观察细胞损伤情况;RT-qPCR测定各组作用0.5、3、6、9、12 h后细胞内焦亡通路中关键因子NOD样受体家族热蛋白结构域相关蛋白3(NOD-like receptor thermal protein domain associated protein 3,NLRP3)、凋亡相关斑点样蛋白(apoptosis-associated speck-like protein containing a CARD,ASC)、胱天蛋白酶-1(caspase-1)、消皮素D(gasderminD,GSDMD)及炎性因子白介素-18(IL-18)、白介素-1β(IL-1β)的mRNA转录水平;激光共聚焦观察NLRP3/Caspase-1炎性复合体组装及表达情况;Western blot测定GSDMD及其活化形式GSDMD-N蛋白表达水平,PI染色检测胞膜完整性。结果表明:LPS+ATP处理显著促进细胞焦亡的发生,阴性对照组细胞正常生长、轮廓清晰,E.coli感染组及LPS+ATP组细胞出现变形、脱落、边界模糊等明显细胞病变效应(cytopathic effect,CPE),且HE染色显示,E.coliHPI感染相较于E.coliΔHPI感染对细胞的损伤更严重;E.coli HPI组中的焦亡通路关键因子及炎性因子mRNA水平在3~9 h均显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)高于E.coliΔHPI组;NLRP3/Caspase-1炎性复合体在细胞质中发生组装,且E.coli HPI组NLRP3/Caspase-1蛋白荧光强度、GSDMD、GSDMD-N蛋白表达水平及PI染色阳性率均极显著(P<0.01)高于E.coliΔHPI组;E.coli HPI组的CPE、HE染色、焦亡通路关键因子及炎性因子mRNA水平、GSDMD及GSDMD-N蛋白表达量、NLRP3/Caspase-1共定位情况均与LPS+ATP组相似。结果提示,撒坝猪源E.coliHPI通过上调NLRP3/ASC/Caspase-1信号通路中关键因子mRNA水平,诱导NLRP3/Caspase-1炎性复合体的组装,促进焦亡标志蛋白GSDMD及GSDMD-N的表达,并对IPEC-J2细胞膜进行打孔,从而诱导细胞发生焦亡。

乙型脑炎病毒NS1′蛋白表达对小鼠毒力的影响

为探究乙型脑炎病毒NS1′蛋白表达对小鼠神经毒力和神经侵袭力的影响,以乙脑病毒疫苗株SA14-14-2为模板,对NS2A基因进行A66G定点突变,并构建全长感染性克隆。体外转录后,将病毒RNA导入BHK21细胞,获得突变病毒SA14-14-2(A66G)。同样以乙脑病毒野毒株SA14为模板,采用相同方法构建并获得突变病毒SA14(G66A)。经测序和间接免疫荧光鉴定,证明突变病毒构建成功。Western blot检测发现疫苗株SA14-14-2和SA14(G66A)不表达NS1′蛋白,而野毒株SA14和SA14-14-2(A66G)能表达NS1′蛋白。生长曲线显示突变病毒的生长特性无明显改变。蚀斑实验发现SA14(G66A)的蚀斑较SA14更小,SA14-14-2(A66G)的蚀斑较SA14-14-2更大。细胞增殖活性实验显示NS1′蛋白表达对BHK21细胞的增殖有明显抑制作用(P<0.01)。疫苗株SA14-14-2与SA14-14-2(A66G)对1周龄小鼠脑内接种的LD50分别为297.9 PFU(0.02 mL)和143.4 PFU(0.02 mL),野毒株SA14和SA14(G66A)对3周龄小鼠脑内接种的LD50分别为0.8 PFU(0.03 mL)和2.3 PFU(0.03 mL)。疫苗株SA14-14-2与SA14-14-2(A66G)对2周龄小鼠腹腔接种的LD50分别为>5.65×10^(6)PFU(0.5 mL)和>1.46×10^(6)PFU(0.5 mL)。野毒株SA14和SA14(G66A)对3周龄小鼠腹腔接种的LD50分别为1.3×10^(3)PFU(0.5 mL)和1.2×10^(4)PFU(0.5 mL)。结果表明,乙脑病毒NS2A中第66位碱基是影响NS1′蛋白表达与否的关键位点,且NS1′蛋白表达能提高病毒对小鼠的神经毒力与神经侵袭力,其中对侵袭力的影响更为显著。

高致病性毒力岛Irp1介导的细菌对Vero细胞黏附作用

高致病性毒力岛(HPI)已经在多种类型大肠杆菌中被发现。为了解HPI-Irp1在细菌致病中的作用,通过生物软件DNAStar的分析,筛选出HPI中irp1和fyuA基因上10个表位作用优势较强的区域。设计特异性引物10对,进行PCR扩增,将获得的PCR产物,插入原核表达载体pET32a,构建重组质粒;将获得的重组质粒转化进入菌毛阴性宿主菌BL21,获得的重组菌用IPTG诱导表达后与Vero细胞混合进行体外作用。结果表明:带有irp1-1基因片段的重组菌BL21-rpET32a-irp1-1表现出对Vero细胞较强的聚集黏附作用,空载体对照和宿主菌对照均未出现相关现象。因而推测irp1-1基因片段编码的产物在细菌对宿主致病过程中,介导了细菌与宿主细胞的相互作用。

通过改进Red重组方法快速构建肠炎沙门菌毒力岛SPI-1缺失株

沙门菌依赖毒力岛SPI-1编码的Ⅲ型分泌系统在侵染宿主肠道上皮细胞中起重要作用。为制备沙门菌毒力岛SPI-1缺失株,本研究利用PCR扩增毒力岛SPI-1上下游同源臂和含有氯霉素抗性基因片段,连接p ET-28a构建打靶质粒,采用电击法将其转入含有p KD46a质粒的肠炎沙门菌中。经L-阿拉伯糖诱导同源重组后,鉴定阳性重组子,转化诱导产生重组酶FLp的p CP20质粒,从而删除氯霉素抗性基因,通过PCR方法鉴定缺失株,命名为SM6ΔSPI-1。连续培养鉴定表明缺失株具有良好的遗传稳定性。生长特性研究显示缺失株生长速率高于野生菌株。本研究利用改进的Red重组系统通过一步法构建了肠炎沙门菌毒力岛SPI-1缺失株,为沙门菌毒力岛的功能研究与基因工程减毒疫苗研制奠定了基础。

气肿疽梭菌C54-1株的制备与检定

为研究气肿疽梭菌C54-1株(CVCC60001)的菌种特性,制备了1批气肿疽梭菌C54-1株,并对菌种的形态及生化特性、培养特性、血清学特性、真空度、纯粹、剩余水分、毒力及免疫原性、16S rDNA等进行检定,以及对于该菌的适宜培养基促生长能力等方面进行了比较。实验结果表明,该冻干菌种的形态及生化特性、培养特性、血清学特性、真空度、纯粹、剩余水分、毒力及免疫原性均符合《中华人民共和国兽用生物制品规程》二〇〇〇版质量标准的规定。16S rDNA鉴定为气肿疽梭菌,相似度为99.93%。在免疫原性检定中,使用致死剂量攻毒时,免疫组能够4/4被保护,证明该菌明矾苗免疫效果良好。使用商品化梭菌培养基对于该菌培养进行了比对,证实商品化培养基替代厌气肉肝汤的可能性。本研究为气肿疽梭菌的制备和检定提供参考依据,并使用不同培养基进行比对研究,为该菌的稳定培养和疫苗工艺改进提供了研究基础。

克鼠星1号对小白鼠的毒力测定

测定结果表明 ,克鼠星 1号对小白鼠致死中量 ( LD50 )测定统计的最佳间距是 1 72 h,其值为 63.40 4± 7.60 4 g/kg,最佳有效致死量为 96.2 75 g/kg;致死中时 ( LT50 )随着试鼠个体取食剂量的增加呈二次平移回归模型变化 ;不考虑取食剂量的致死中时 ,雌鼠 LT50 为 1 2 2 .3h,雄鼠 LT50 为 1 2 0 .4h,总的 LT50 为 1 2 2 .3h。药效检查的有效时间是防治后 1 65 .1

白僵菌菌株毒力与Pr1蛋白酶活性相关性研究

利用专一性短肽底物Suc-Ala-Ala-Pro-Phe-pNA对不同突变体菌株进行Pr1蛋白酶活性测定,同时应用玉米螟3龄幼虫对不同突变体菌株进行毒力测定,求算LT50值。以不同突变体菌株的Pr1蛋白酶比酶活为自变量,菌株毒力LT50值为因变量,进行相关性分析,得到突变体菌株的Pr1蛋白酶比酶活与毒力LT50值的线性回归方程:y=-2.411 6x+31.405,r2=0.521 6。由线性回归方程可以得出:不同突变体菌株的Pr1蛋白酶比酶活与菌株毒力LT50值呈负相关趋势,说明菌株的Pr1蛋白酶活性越高,菌株的LT50值就越低,菌株的毒力也就越大。两者相关系数r=-0.722 2,在0.05水平上相关显著,因此建议将Pr1蛋白酶的酶活性作为菌株初筛时的一个补充指标,但由于Pr1蛋白酶比酶活与菌株毒力LT50值相关性未达极显著水平,所以不建议将Pr1蛋白酶的酶活性作为菌株初筛时的替代指标。

1-芳酰基-3-(2-苯并噻唑)硫脲化合物毒力测定

合成了8个未见文献报道的硫脲类化合物,采用琼酯稀释法对它们进行毒力测定,求出了它们的毒力回归方程,并讨论了它们的结构与杀菌毒性之间的相互关系。结果表明,该类化合物对多种植物病菌有很好的杀菌作用,具有一定的开发应用前景。

Cry1Fa对Cry1Ac抗性棉铃虫的毒力评价

为了防治多种鳞翅目害虫,表达Cry1Fa的转基因玉米和棉花已在美国商业化种植。明确棉铃虫Helicoverpa armigera对Cry1Fa与Cry1Ac的交互抗性及这两种杀虫蛋白之间的协同作用,可以为表达Cry1Fa+Cry1Ac的转双价抗虫棉花的合理应用提供依据。本实验测定了Cry1Fa对棉铃虫敏感品系(96S)及用Cry1Ac筛选的抗性品系(BtR,抗性倍数2194.15倍)的毒力,发现Cry1Fa对敏感棉铃虫的毒力远低于Cry1Ac,LC50值是Cry1Ac的504.80倍;而且抗性品系BtR对Cry1Fa存在19.98倍的交互抗性。Cry1Fa与Cry1Ac混用可以提高Cry1Fa毒杀敏感棉铃虫的效果,尤其是Cry1Fa浓度较低时,加入Cry1Ac,可以显著增加Cry1Fa的毒力;但只有加入较高浓度的Cry1Fa时才能增加Cry1Ac的毒力。由于BtR品系已经对Cry1Ac产生抗性,Cry1Ac对抗性棉铃虫的毒力明显降低;在较高浓度的Cry1Ac中加入Cry1Fa可以显著增加棉铃虫的死亡率(P=0.0015,F=6.88,df=6),但最高死亡率仅为58.33%。D-饱和最优试验的结果证实,Cry1Ac对于敏感棉铃虫的死亡率的影响达到显著水平(t1=13.76﹥t0.05),Cry1Ac与Cry1Fa的交互作用对毒力的影响也达到显著水平(t22=2.42﹥t0.05;t11=6.95﹥t0.05;t12=3.43﹥t0.05)。Cry1Ac和Cry1Fa对抗性棉铃虫死亡率的影响都达到显著水平(t1=3.03﹥t0.05;t2=2.59﹥t0.05),但Cry1Ac是决定抗、感棉铃虫死亡率的关键因素;Cry1Ac与Cry1Fa最佳浓度配比范围都是1.41～2.10μg/cm2;在抗性品系中,Cry1Ac和Cry1Fa的交互作用不显著。所以,尽管Cry1F+Cry1A作物扩大了杀虫谱,但棉铃虫对这两种蛋白存在交互抗性,而且这两种蛋白混用对治理抗Cry1Ac棉铃虫的效果不理想,因此不建议在中国种植表达Cry1F+Cry1A的棉花。

9512-1乳油对部分烟草害虫的毒力测定

95 1 2 1乳油是联华实验室开发的阿维菌素类农用杀虫杀螨剂。室内用浸叶法 ,分别测定了 1 % 95 1 2 1乳油对烟草主要害虫烟青虫、烟蚜的毒力 ,结果表明 1 % 95 1 2 1乳油对供试昆虫有突出的毒杀效果 ,其 2 0 0 0倍液对 2龄和 3龄烟青虫在 72h内死亡率分别达 87.77%、1 0 0 % ;对烟蚜的LC50 值为 0 .33mg/L。田间实验表明 ,1 % 95 1 2 1乳油对烟蚜的防效高于 90 % ,1 5d后可高达 95 .4%

影响H5N1甲型流感病毒对哺乳动物毒力变异的HA序列关键位点研究

目的筛选影响H5N1亚型甲型流感病毒对哺乳动物毒力变异的HA序列主要氨基酸位点。方法根据相关文献提供的实验结果,将54株H5N1病毒株按其对哺乳动物的毒力强弱分为高毒力组和低毒力组,在NCBI Genbank数据库中下载HA基因序列,用随机森林模型完成主要变异氨基酸位点的筛选。结果在HA序列中共筛选出8个关键位点,均位于HA1节段,分别为:279、102、228、156、154、172、140、8。位点154和156与其余几个关键位点间、位点140与172间均存在较强的协同交互作用,用上述关键位点重建的随机森林模型对病毒株毒力分类的准确率为83.33%。结论所筛选出的8个变异位点可能在决定H5N1病毒毒力上起关键作用,值得对其分子生物学作用机理做深入研究。

不同毒力结核分枝杆菌对THP-1细胞凋亡及细胞因子表达的影响

为探讨不同毒力结核分枝杆菌(MTB)感染巨噬细胞后不同时间点细胞凋亡情况与其分泌的几种主要细胞因子转录与表达之间的关系,建立THP-1体外巨噬细胞模型,用不同毒力MTB(强毒株H37Rv、弱毒株BCG)感染细胞,应用流式细胞术检测巨噬细胞在六个时间点的凋亡情况,应用荧光定量PCR检测细胞因子TNF-α、IL-10、IL-6的转录水平,应用ELISA方法检测细胞上清液中三种细胞因子的分泌量。结果显示:BCG组和H37Rv组的早期凋亡率均显著高于对照组(P<0.05)。巨噬细胞细胞因子TNF-α、IL-6的转录水平与分泌水平相符,弱毒菌株巨噬细胞凋亡情况随时间延长成上升趋势,其分泌的细胞因子TNF-α表现为相同趋势,IL-6表现为相反趋势。强毒株巨噬细胞凋亡情况低于弱毒株,细胞因子分泌情况复杂,一般表现为一种先增强后抑制的情况。本试验通过对不同时间点细胞因子与凋亡情况关系的研究为结核分枝杆菌对巨噬细胞凋亡机制提供新思路。

河南省某一淡水养殖环节中非O1/O139群霍乱弧菌毒力基因及分子分型分析

目的了解河南省淡水养殖环节中非O1/O139群霍乱弧菌毒力基因分布及分子分型情况。方法对河南省淡水养殖环节中50株非O1/O139群霍乱弧菌和3株病人来源菌株进行全基因测序,利用PubMLST-Vc数据库分析其序列分型(ST),利用最小生成树关系图分析进化关系,通过VFDB数据库获得其毒力基因分布。结果来源于淡水养殖环节和来源于病人的非O1/O139群霍乱弧菌53株菌株均具有黏附、趋化运动、抗吞噬、毒素及酶类等功能的8类毒力相关因子基因,缺失辅助定植、毒素共调、分泌等功能的毒力相关因子基因和副霍乱肠毒素等4个毒素基因。部分毒力相关因子或部分菌株的毒力相关因子毒力基因不全。与3株来源于病人的菌株相比,二者毒力因子基因携带情况相近,除MSHAⅣ型菌毛毒力因子mshA基因、荚膜多糖wbuB基因、wbfY基因、rmlB基因、血红素受体hutA基因及Ⅲ型分泌系统vscC2和vcrD2基因外,部分菌株二者携带相同的毒力因子基因。53株非O1/O139群霍乱弧菌分属19个ST型,ST4和ST5是优势ST型,养殖环节来源的菌株与病人来源的菌株分属不同的ST型。19个ST型等位基因位点变异差异数在1~7个,其中分离自淡水养殖环节的非O1/O139群霍乱弧菌菌株17个ST型等位基因位点变异差异数在1~7个,病人来源的非O1/O139群霍乱弧菌菌株2个ST型与分离自淡水养殖环节的非O1/O139群霍乱弧菌菌株ST1、ST2、ST6和ST10属同一簇,与ST1有6个等位基因位点存在差异。结论河南省淡水养殖环节非O1/O139群霍乱弧菌菌株MLST分型多样化,携带多种毒力相关因子,不同来源菌株携带的毒力基因相同,虽然分属不同的ST型,但还是存在食品安全风险,提醒有关部门采取措施进行防控。

棉铃虫中肠特异性结合蛋白ABCC1对Cry1Ac毒力的影响

【目的】研究棉铃虫(Helicoverpa armigera)中肠蛋白ABCC1(HaABCC1)与Cry1Ac的结合特性及对Cry1Ac毒力的影响,明确HaABCC1在Cry1Ac杀虫机制中的作用。【方法】分析HaABCC1基因序列,设计引物,通过原核表达得到HaABCC1两个跨膜区片段的蛋白,与Cry1Ac进行Ligand blot试验,验证其与Cry1Ac的体外结合特性;利用RNAi技术干扰棉铃虫幼虫的HaABCC1,在3龄幼虫腹部注射siABCC1,比较HaABCC1的表达量及Cry1Ac处理后棉铃虫死亡率的变化;通过细胞转染将ABCC1导入Sf9细胞系中,确定pAc-ABCC1重组质粒转入Sf9细胞后,用细胞生物测定的方法比较Cry1Ac处理后细胞死亡率的变化;比较敏感品系(96S)和Cry1Ac抗性品系(BtR)棉铃虫的HaABCC1基因全长序列,并通过荧光定量RT-PCR检测HaABCC1在抗、感棉铃虫中的表达量。【结果】HaABCC1跨膜区TMD1和TMD2在Escherichia coli BL21(DE3)感受态细胞中成功表达,两个HaABCC1跨膜区片段蛋白均能与活化的Cry1Ac在体外结合;棉铃虫注射siABCC1后,HaABCC1的表达量显著下降,与未注射的棉铃虫、注射DEPC水和siEGFP的棉铃虫相比,用活化的Cry1Ac蛋白处理HaABCC1被干扰的棉铃虫,其幼虫死亡率显著降低,表明棉铃虫幼虫的HaABCC1被干扰后,能显著降低Cry1Ac对棉铃虫的毒力;用活化的Cry1Ac蛋白处理成功转入HaABCC1的Sf9细胞,与对照Sf9细胞相比,细胞的死亡率明显上升,表明将HaABCC1导入Sf9后能显著提高Cry1Ac处理后的细胞死亡率;抗性品系(BtR)与敏感品系(96S)棉铃虫的HaABCC1氨基酸序列没有差别,但抗性品系BtR棉铃虫HaABCC1的表达量显著降低。【结论】HaABCC1是Cry1Ac的特异性结合蛋白,可能是Cry1Ac的功能受体蛋白,并可能参与对Cry1Ac的抗性机制。

2株公园湖水源非O1/O139群霍乱弧菌的分离鉴定和致病性分析

近年来,非O1/O139群霍乱弧菌(NOVC)引起人和动物感染时有报道。本试验于2021年3月—2022年4月连续采集圆明园遗址公园湖水样本进行细菌分离培养,经16S rRNA序列分析和溶血性检测对分离株进行鉴定,并通过细胞毒性试验和小鼠感染试验对分离株的致病性进行检测;采用PCR方法对分离株的毒力相关基因ctxA、ctxB、tcpA、hlyA、rtxA、rtxC和chxA进行检测;通过系统发育进化分析对分离株的chxA基因全长进行分析;通过药敏试验对分离株的药物敏感性进行检测。结果显示,共分离鉴定出2株NOVC,NOVC分离株在血琼脂培养基上生长呈现明显的溶血现象;经过滤除菌的细菌培养液上清有溶细胞作用,对体外培养的Vero细胞具有极强的毒性作用,可引起细胞萎缩和脱落;分离株培养物和培养液上清经腹腔注射均可致死小鼠,对小鼠的半数致死量(LD_(50))为10^(7.23)CFU。PCR检测结果显示,分离株hlyA、rtxA、rtxC和chxA基因呈阳性,提示细菌的致病性可能与毒力因子的表达相关。对chxA基因的全长分析结果显示,2株分离株均可编码II型ChxA毒素,其催化域与I型毒素高度同源,但在相应区域缺失1段5个氨基酸片段(^(619)AIAKE^(623))。药敏试验结果显示,2株分离株均对环丙沙星、恩诺沙星和阿米卡星敏感,均对复方新诺明耐药。结果表明,公园水源性NOVC分离株携带多种毒力相关基因,产生溶血素等溶细胞毒素,可致死小鼠,对抗菌药呈多重耐药,对水生动物和环境的公共卫生具有潜在的威胁。

大豆疫霉菌子1代单游动孢株群体毒力变异

采用大豆幼苗下胚轴伤口接种法测定了7个大豆疫霉菌的68个1代单游动孢株的毒力,并对其中45个1代单游动孢株毒力进行聚类分析。结果表明,1代单游动孢株中已无与其出发菌株毒力相同的个体,变异率高达100%。与出发菌株相比,子代单游动孢株个体毒力总体表现为减弱,但来源于同一个出发菌株的无性繁殖后代之间的毒力基本保持一致。