猪肠道组织RIG-I的表达及其在猪传染性胃肠炎病毒致病机制中作用的初步研究

为探究天然免疫分子维甲酸诱导基因Ⅰ(RIG-I)在猪肠道组织中的表达情况,评价其在猪传染性胃肠炎病毒(TGEV)致病机制中的作用。本研究经原核表达重组RIG-I蛋白(rRIG-1)并采用SDS-PAGE切胶纯化该蛋白,将其免疫大白兔制备兔RIG-I多克隆抗体,采用间接ELISA检测抗体效价。结果显示获得了效价可达1∶64000的兔RIG-I多克隆抗体。利用该抗体经western blot检测SPF猪各肠道组织中RIG-I的表达。结果显示,制备的多克隆抗体可与猪各肠道中的RIG-I反应,且RIG-I在SPF猪空肠中的表达量最高。利用该抗体经western blot检测TGEV感染的ST细胞及猪空肠中RIG-I的表达水平。结果显示,TGEV感染后ST细胞中RIG-I的表达水平极显著高于空白对照细胞(P<0.01);与正常SPF猪空肠相比,TGEV感染的SPF猪空肠组织中RIG-I蛋白的表达水平明显提高。表明TGEV感染后能够刺激细胞内源性及感染猪肠道组织中RIG-I蛋白的表达水平。将本研究构建的重组质粒pCAGGS-RIG-I-flag和RIG-I干扰RNA(siRIG-I)分别转染ST细胞,采用western blot鉴定RIG-I的过表达和敲低效果后,再利用TGEV感染,24 h后采用qPCR检测RIG-I对上述ST细胞中IFN-β转录水平的影响;收集细胞上清,采用TCID50方法测定病毒滴度。qPCR及病毒滴度的测定结果显示,与转染空载体的对照组相比,RIG-I过表达的ST细胞中IFN-β的转录水平极显著升高(P<0.001),且细胞上清中的病毒滴度下降约75%;与转染NCsiRNA的对照组相比,敲低RIG-I的ST细胞中IFN-β的转录水平极显著下降(P<0.001),且细胞上清中的病毒滴度升高约4.8倍。表明,TGEV感染细胞中的RIG-I能够促进细胞中IFN-β的转录,提高宿主细胞的抗病毒免疫反应,从而抑制病毒的复制。本研究结果证实RIG-I在介导TGEV诱导宿主细胞产生IFN的过程中发挥重要作用,该结果为深入探究TGEV的致病机制奠定了实验基础。

鸭维甲酸诱导基因I克隆及其结构域功能分析

【目的】克隆鸭维甲酸诱导基因I(retinoic acid inducible gene I,RIG-I),分析其不同结构域的功能。【方法】根据GenBank上公布的鸭RIG-I序列设计引物,利用RT-PCR克隆鸭RIG-I基因CDS(coding sequence)区,根据保守结构域预测结果,构建携带6*his组氨酸标签的不同结构域缺失突变体的真核表载体(RIG-I-Full、RIG-I-N和RIG-I-C),转染鸡胚成纤维细胞DF1,经RT-PCR、间接免疫荧光方法鉴定重组质粒在细胞中转录与表达;同时,利用RT-qPCR检测RLR抗病毒信号通路中的IFN-β、Mx1和PKR等下游基因的表达变化。【结果】鸭RIG-I基因CDS区全长2 802 bp,共编码933个氨基酸;不同结构域缺失突变体的真核表载体转染DF1细胞后,重组蛋白均在DF1细胞中表达;RT-qPCR结果显示,N端能显著激活RLR通路上IFN-β、Mx1及PKR基因的表达上调。【结论】duRIG-I及不同区段均能在DF1细胞中表达,其中N端在调节RLR抗病毒信号通路下游基因的表达过程中发挥了重要作用。

应用CRISPR-Cas9技术构建RIG-Ⅰ基因敲除的HEK293细胞系

为了揭示维甲酸诱导基因Ⅰ(retinoic acid inducible-geneⅠ,RIG-Ⅰ)基因敲除对Ⅰ型干扰素信号通路中关键因子的影响,本研究利用CRISPR/Cas9技术构建了RIG-Ⅰ基因敲除的HEK293细胞。首先设计了3条针对靶标基因的单向导RNA(single guide RNA,sgRNA),并构建了pX459重组载体。重组载体转染HEK293细胞后,通过嘌呤霉素筛选细胞株,再以聚肌苷酸-聚胞苷酸(polyinosinic acid-polycytidylicacid,poly I:C)为病毒模拟物转染细胞,通过基因测序、荧光定量PCR、免疫印迹和免疫荧光的方法检测RIG-Ⅰ基因的敲除情况,同时对Ⅰ型干扰素信号通路中的黑色素瘤分化相关基因5(melanoma differentiation-associated protein 5,MDA5)、干扰素β1(interferonβ1,IFNβ1)和核转录因子kappa B p65[nuclear transcription factor kappa B p65,NF-κb(p65)]等关键因子以及细胞活力进行分析。结果表明,本研究成功构建了2株稳定敲除RIG-Ⅰ基因的HEK293细胞株(S1和S3),RIG-Ⅰ在S1和S3中的基因转录水平和蛋白质表达水平均显著低于野生型细胞(P<0.05)。S1和S3细胞株的MDA5和IFNβ1基因转录水平和S3细胞株的NF-κB(p65)蛋白质水平显著低于野生细胞株(P<0.05);细胞免疫荧光分析结果表明,poly I:C转染细胞后,与野生型相比,S1细胞株核外存在较多的NF-κB(p65)蛋白。此外,polyI:C转染细胞48h后,显著降低了野生型和S1细胞株的活力(P<0.05),但是不影响S3细胞株的活力。综上所述,本实验通过CRISPR/Cas9系统成功构建了2株RIG-Ⅰ基因敲除的HEK293细胞,为进一步研究I型干扰素信号通路的机制提供了稳定的细胞模型。

基于数据场与3-D图形表示的DNA序列分析

该文提出了DNA序列的一种3-D图形表示,并且针对此图形表示的非退化性给出了数学证明。然后计算所提3维图形表示的L/L矩阵的ALE指标,并给出了所提3维图形的图半径,从而对DNA序列进行数值刻画。结合物理学中重力场势函数的思想,构造了向量形式的数据对象间的势函数,进而以K-近邻算法为分类器,对208个RIG-I基因进行了分类识别。实验结果证明了该文所提的分类办法是有效的。