小菜粉蝶颗粒体病毒lef-3基因的克隆与分析

【目的】研究杆状病毒lef-3基因的起源与进化,从分子水平明确病毒之间的亲缘关系。【方法】通过常规PCR方法获得小菜粉蝶颗粒体病毒晚期基因表达调控因子lef-3的基因片段,克隆后测序,然后利用软件对lef-3及编码序列进行生物信息学分析。【结果】克隆得到的PiraGVlef-3基因ORF序列中存在4个突变位点,但氨基酸性质未发生改变,推导PiraGV LEF-3蛋白含399个氨基酸残基,分子量为3.99kD;通过高级结构预测及其编码序列与其它杆状病毒的LEF-3同源性比对表明,该基因可能编码单链DNA结合蛋白;BLAST比对发现lef-3基因只存在于鳞翅目昆虫为宿主的杆状病毒基因组;进化分析表明LEF-3可分为3组,其中GV属的LEF-3聚类为1个组,NPV属的LEF-3聚类为2个组;GV的lef-3基因编码区的选择压力分析表明,大多数lef-3基因间相比较表现为负向选择,但不同lef-3基因间的Ka/Ks不同,也有正向选择;起源分析表明,杆状病毒lef-3基因可能来源于细菌。【结论】获得了小菜粉蝶颗粒体病毒(PiraGV)lef-3基因,通过生物信息学分析推测出了lef-3基因的起源进化规律。

小菜粉蝶颗粒体病毒颗粒体蛋白基因的序列测定及在大肠杆菌中的表达

根据颗粒体病毒颗粒体蛋白(Granulin)基因在其起始密码子上游的12个碱基高度保守序列(TATAAGGAATTT)以及大菜粉蝶颗粒体病毒(PbGV)的颗粒体蛋白基因的序列[1]设计引物,PCR扩增得到850bp左右大小的片段,核苷酸序列测定结果表明该病毒的granulin基因全长为855bp,起始密码位于第38～40位碱基,终止密码位于779～781位碱基,编码框序列全长为744;推测该基因编码一段由247个氨基酸组成的多肽,分子质量约为2.9178×104道尔顿.与其它颗粒体病毒颗粒体蛋白基因进行同源性比较,核苷酸同源性都在70%以上,氨基酸同源性都在75%以上,最高的为大菜粉蝶颗粒体病毒(PbGV),核苷酸同源性为97%,氨基酸同源性为98%.构建了重组表达载体pet-28a-Gran,IPTG诱导后经SDS-PAGE检测,表明获得了颗粒体蛋白基因在大肠杆菌BL21中的特异表达.

PrGV多角体膜蛋白(PEP)的分析

【目的】对菜粉蝶颗粒体病毒(Pieris rapae Granulovirus,PrGV)多角体膜蛋白(polyhedron envelope protein,PEP)进行研究,为揭示PEP的功能及其在病毒生命过程中的作用提供参考。【方法】以PrGV PEP为对象,通过序列分析、原核表达、抗体制备、Western blotting、胶体金免疫定位、实时荧光定量PCR等方法初步确认该基因定位和表达时相。【结果】PrGV PEP与其他鳞翅目昆虫颗粒体病毒的PEP同源性达到50%左右,但未在核型多角体病毒(Nucleo polyhedro virus,NPV)中发现同源序列。定量PCR分析表明,菜青虫感染PrGV后24h可检测到PEP的存在,随后该基因的表达水平逐渐升高,并在72h达到峰值。通过Western blotting可以在感染PrGV的菜青虫体内检测到大小分别为23ku和15ku的清晰条带,说明制备的多克隆抗体具有较好的特异性。免疫金标记将PEP定位于椭圆型的颗粒体,证明PEP是GV包涵体的重要组成部分。【结论】PrGV PEP在颗粒体病毒中较为保守,可能是PrGV晚期表达的重要基因,参与病毒侵染后期颗粒体结构的形成。