流产布鲁氏菌疫苗A19-ΔVirB12突变株生物学特性研究

目的为了开发布鲁氏菌病新型标记疫苗,对流产布鲁氏菌A19-ΔVirB12突变株生物学特性研究。方法以亲本A19菌株为参照,对A19-ΔVirB12突变株的菌落形态、生物学特性、毒力、遗传稳定性、免疫原性进行实验比较。结果 A19-ΔVirB12突变株形态及生化特性同亲本株A19基本一致,其毒力弱于A19。A19-ΔVirB12突变株遗传稳定性良好且与A19具有相似的免疫原性。结论流产布鲁氏菌A19-ΔVirB12株毒力较低、遗传性状稳定、并具有良好的免疫保护效力,可作为新型动物布鲁氏菌病标记疫苗研制的候选株。

布鲁氏菌A19疫苗株全基因组测序及比较基因组学分析

目的探索布鲁氏杆菌A19疫苗株全基因组的结构、分子生物学的功能,并对其生物信息学进行研究。方法采用Illumina Hiseq 4000和PacBio对A19进行全基因组测序,并与GenBank上的8株菌进行比较基因组学解析。A19基因组3286167 bp,预测3371个基因,GC含量57.25%。通过注释COG库,对应基因有2560个,将其归入22类COG中;根据比对KEGG库,得到2544个基因,共参与33类代谢通路。结果综合两个数据库结果发现,大多数A19预测基因中的基因功能主要与膜运输、氨基酸转运及碳水化合物代谢有关。结论通过分析发现,A19和猪羊牛种布鲁氏菌之间存在一定差异,并找出牛种毒力基因。本实验通过测序A19全基因组,为布鲁菌疫苗的研究提供思路。

中国牛种布鲁氏菌疫苗株A19 SNP位点的研究

为鉴别我国牛种布鲁氏菌疫苗株A19与野生菌株,运用生物信息学方法结合基因测序,对疫苗株A19基因组单核苷酸多态性(SNP)位点分析筛选,选取其中部分SNP位点,通过与布鲁氏菌常见种、生物型标准参考菌株和疫苗株基因组SNP位置核苷酸测序比较,验证SNP位点的A19特异性。结果表明,共筛选获得A19基因组29个SNP位点,验证ClpX G825-C825、LysR A605-C605、Omp2b G503-A503这3个SNP位点为A19(或S19)特异,揭示了A19基因组SNP位点分布情况,为疫苗株A19与野生菌株鉴别提供了分子依据。

对免疫布鲁氏菌A19株疫苗奶牛的检测

通过虎红平板凝集试验(RBPT)和标准试管凝集试验(SAT),对免疫布鲁氏菌A19株疫苗后的奶牛进行抽检,阳性头数分别为3头和2头。同时,在SAT检测阳性奶牛的奶样中,培养分离到疑似布鲁氏菌,经染色,在显微镜下观察到布鲁氏菌。

放线菌A19菌株次生代谢产物的初步研究

【目的】对放线菌A19菌株发酵液中的次生代谢产物进行初步研究,以了解其抑菌活性及其稳定性。【方法】采用抑制菌丝生长法、管碟法、盆栽试验等方法,测定了A19菌株发酵液的抑菌活性和发酵液中有效成分的热稳定性及酸碱稳定性;并以活性追踪为指导,采用大孔吸附树脂、硅胶柱层析、高效液相色谱等技术对其有效成分进行了分离。【结果】室内生测发现,A19菌株发酵液对10种供试病原真菌均有明显的抑制作用,其中对小麦根腐病菌的抑制效果最好,抑制率达100%;对枯草牙孢杆菌、金黄色葡萄球菌和L-链球菌3种病原细菌也有较好的抑制作用,其中对枯草芽孢杆菌的抑制作用最强,抑菌圈直径达到21 mm。盆栽试验表明,A19菌株发酵液对小麦白粉病有一定的保护作用和治疗作用,防治效果分别为54.3%和65.0%。A19菌株发酵液对热稳定,对酸碱不稳定。从A19菌株的发酵液中分离得到15-1,15-2和15-3 3种化合物,其中15-2鉴定为7-羟基-3异丁基六氢吡咯[1,2-α]吡嗪-1,4-二酮。【结论】放线菌A19菌株发酵液抗菌谱较广,具有较好的研究价值。

1株粗糙型布鲁氏菌诱导株RB71的生物学特性研究

目的通过研究1株粗糙型布鲁氏菌诱导株RB71的毒力及免疫效果,进一步验证其生物学特性,探讨其作为疫苗株的潜力。方法通过药敏片扩散法检测诱导株RB71对β-内酰胺类及非β-内酰胺类抗生素的耐受程度;通过对小鼠脾脏载菌量测定,评价诱导株RB71对感染小鼠的免疫保护率并确定其最小免疫剂量;利用小鼠感染模型进行毒力试验,比较诱导株RB71与亲本株的毒力差异。结果诱导后的布鲁氏菌RB71株与亲本株相比,对β-内酰胺类抗生素和非β-内酰胺类抗生素的敏感性未发生改变;诱导株RB71对感染小鼠具有一定的保护效果,最小免疫剂量为10^(9)CFU/只;诱导株RB71与亲本株相比毒力更小,安全性更高。结论本研究验证了布鲁氏菌诱导株RB71对抗生素的敏感性,其具有良好的免疫原性且具有较低的毒力,具备成为疫苗株的潜力。

牛种与非牛种布鲁氏菌ELISA鉴别检测方法的建立

为建立鉴别不同种布鲁氏菌的ELISA检测方法,筛选出牛种和非牛种布鲁氏菌差异基因NC-017250,并将其克隆至原核表达载体pET-30a中,并诱导表达。以纯化的NC-017250重组蛋白为包被抗原,通过优化反应条件建立NC-017250重组蛋白的间接ELISA检测方法。结果优化后最适血清稀释度为1∶100,兔抗牛HRP-IgG酶标二抗的最佳稀释度1∶5000,阴、阳性临界值为0.390。用该方法对布鲁氏菌S2免疫血清、A19免疫血清、PPD、FMD、BVD及IBR等阳性血清样品进行检测,除了布鲁氏菌S2免疫血清检出阳性外,其他均为阴性,特异性良好;该方法检测S2和A19免疫血清,并用SPSS软件分析敏感性达95.2%,敏感性较高。重复性试验结果显示,批内变异系数和批间变异系数均<5%。用该方法检测80份牛源临床布鲁氏菌血清样品,结果阳性率为21.3%(17/80)。建立的ELISA方法可用于区分牛种和非牛种布鲁氏菌抗体,为布鲁氏菌不同种鉴定试剂盒的研发奠定了基础。

牛布鲁氏菌A19突变株的构建及在BALB/c鼠中的免疫保护评估

【目的】构建牛布鲁氏菌A19-ΔVirB12突变株并免疫BALB/c鼠,初步评估了其免疫保护效果。【方法】应用PCR方法扩增A19疫苗株VirB12基因的上下游同源臂序列,构建重组质粒pBK-CMV-SacBVirB12,将该质粒电击转化至布鲁氏菌A19感受态细胞中,筛选得到布鲁氏菌疫苗株A19的VirB12基因缺失株。以A19疫苗株为参照,应用A19-ΔVirB12疫苗接种BALB/c小鼠,免疫45d后布鲁氏菌2308强毒株攻毒,攻毒15d后取BALB/c鼠的脾脏进行克脾指数测定和病理组织学检测。Western-blotting鉴定VirB12蛋白的免疫反应性。【结果】构建了牛布鲁氏菌A19-ΔVirB12突变株,小鼠免疫攻毒后15d,A19-ΔVirB12免疫组和A19免疫组的克脾指数与对照组之间有显著性差异(P<0.05)。A19免疫组与A19-ΔVirB12免疫组之间克脾指数差异不显著(P>0.05)。Western blotting实验表明VirB12蛋白具有免疫反应性。【结论】牛布鲁氏菌A19-ΔVirB12突变株与亲本株A19免疫保护性无明显差异,通过血清学方法可区分疫苗免疫与野生型牛种布鲁氏菌(Brucella abortus)感染动物,具备作为标记疫苗的潜力。

建立检测与鉴定布鲁氏菌A19疫苗株的巢式PCR方法

目的:建立检测与鉴定布鲁氏菌A19疫苗株基因组DNA的巢式PCR方法。方法:通过全基因组序列比较,分析布鲁氏菌A19疫苗株与其他布鲁氏菌全基因组序列的差异位点,依据差异位点设计引物,建立检测与鉴定布鲁氏菌A19疫苗株基因组DNA的巢式PCR方法。提取布鲁氏菌A19疫苗株基因组DNA,倍比稀释后作为模板DNA,应用建立的巢式PCR方法进行灵敏性测试;同时,应用建立的巢式PCR方法检测除布鲁氏菌A19疫苗株之外的其他布鲁氏菌及非布鲁氏菌菌株基因组DNA,进行特异性测试。结果:建立的巢式PCR方法检测布鲁氏菌A19疫苗株基因组DNA最低检出限为3.43 fg,扩增结果显示,出现246 bp电泳条带,其他布鲁氏菌菌株出现314 bp电泳条带,而非布鲁氏菌菌株均未扩增出电泳条带。结论:建立的巢式PCR方法具有灵敏性高、特异性强的特点,反应体系中存在1个拷贝数的布鲁氏菌A19疫苗株基因组DNA,即可检测到,本方法适用于标本中布鲁氏菌A19疫苗株微量基因组DNA的检测与鉴定。

鉴别布鲁菌A19疫苗株的双重荧光定量PCR方法的建立与应用

为建立一种可以鉴别布鲁菌A19疫苗株和其他布鲁菌的双重荧光定量PCR方法,分别设计特异性扩增布鲁菌BCSP31基因序列和A19疫苗株缺失序列的2套引物探针,对引物和探针浓度进行优化,并对其敏感性、特异性和重复性进行评价。结果表明,用该方法对2种阳性质粒标准品的最低检测限均为10拷贝/μL;该方法扩增A19疫苗株的核酸时只呈现出1条特异性的扩增曲线,扩增其他布鲁菌菌株(包括疫苗株与野毒株)的核酸时,会出现2条特异性的扩增曲线,而非布鲁菌的细菌核酸均未出现特异性的扩增曲线。该方法的批内和批间重复变异系数均小于3%,重复性良好。对122份临床样品的检测结果显示该方法的阳性样品检出率高于套式PCR检测方法和Bruce-Ladder PCR方法,并可对A19疫苗株的核酸进行鉴别。本研究建立的鉴别布鲁菌A19疫苗株的双重荧光定量PCR方法特异性好、灵敏度高、重复性好,可作为临床上进行A19疫苗株鉴别的一种检测方法。

布鲁菌疫苗株A19全基因组测序及功能分析

采用Illumina Hiseq和PacBio测序技术对布鲁菌A19进行全基因组测序,并进行GO注释、VFDB注释、ARDB注释、CRISPR以及基因岛预测等生物信息学分析。结果显示:A19全基因组大小为3.28 Mb,GC含量分布未见异常,含1个CRISPR和16个基因岛,通过GO数据库注释发现,参与生物学途径的基因5 311个、细胞组份基因有3 350个、分子功能基因有3 078个;通过VFDB注释发现,与毒力相关的基因82个,主要包括脂多糖(LPS)、纤连结合蛋白、virB四型分泌系统等毒力相关因子;通过ARDB数据库注释发现,与耐药相关的基因1个,该基因的表达产物通过影响焦磷酸异构酶的表达,从而产生对抗生素的耐药。本试验通过A19全基因组测序,为布鲁菌病的治疗和致病机制的研究及疫苗的开发奠定了基础。