鸡白痢沙门菌C79-13ΔcrpΔasd平衡致死系统的构建及其生物学特性的研究

目的:为了研制更加安全的鸡白痢沙门菌弱毒株,并将其开发为疫苗活载体。方法:本研究构建了鸡白痢沙门菌C79-13ΔcrpΔasd缺失株。双基因缺失株的构建是以含有重组自杀性质粒pREΔasd的大肠杆菌χ7213为供体菌,C79-13Δcrp为受体菌进行接合转移,两步法筛选crp/asd基因双缺失突变株。结果:PCR及测序结果表明C79-13ΔcrpΔasd构建成功。进一步研究表明,该缺失株的生长需要外源的二氨基庚二酸(DAP),且能稳定遗传缺失的asd基因,与亲本株C79-13相比,其血清型未发生变化,但其生长速度明显减慢,毒力明显降低。结论:C79-13ΔcrpΔasd双缺失株可接受asd+质粒作为宿主平衡致死系统高效稳定地表达外源基因,并为研制安全有效的鸡白痢沙门菌疫苗弱毒株以及进一步将其开发为适于黏膜免疫的口服活载体疫苗奠定了基础。

猪霍乱沙门氏菌C500株△crp△asd缺失株平衡致死载体系统的构建及鉴定

猪霍乱沙门氏菌C500株是用化学方法致弱、用于预防仔猪副伤寒的弱毒疫苗株,虽具有较好的免疫原性,但仍有一定的残余毒力。为了研制更加安全并保持C500株良好免疫原性的弱毒株,及将C500开发为适于粘膜免疫的疫苗活载体,本文构建了猪霍乱沙门氏菌C500株△crp△asd双缺失株平衡致死载体系统。首先构建含缺失320bp的crp(cAMP受体蛋白)基因与蔗糖敏感基因(sacB)的重组自杀性质粒,与C500接合转移,两步法筛选无抗性的△crp缺失株,用PCR证实基因组crp基因的缺失突变。用同样方法在crp缺失株基础上构建asd(天冬氨酸β-半乳糖脱氢酶)基因缺失株。该缺失株生长必需外源DAP(二氨基庚二酸)。进一步鉴定△crp缺失株的表型、生长特性、毒力等,结果表明△crp△asd缺失株构建成功。△crp△asd缺失株可以用来作为宿主载体平衡致死系统来高效表达外源基因,为深入研究以C500株为载体的口服多价疫苗奠定了基础。

鼠伤寒沙门菌SL1344株侵袭性蛋白B缺失株asd平衡致死系统的构建及特性的研究

目的:为研究用于能够稳定携带外源基因的口服活疫苗载体。方法:本研究以减毒鼠伤寒沙门菌SL1344ΔsipB为研究对象,利用自杀性质粒pREΔasd介导的细菌同源重组技术,构建SL1344ΔsipBΔasd宿主-载体平衡致死系统,并进一步研究其生物学特性。结果:PCR及测序结果表明SL1344ΔsipBΔasd构建成功。生物学特性结果表明SL1344ΔsipBΔasd的血清型与SL1344ΔsipB相同,并能够稳定遗传缺失后的asd基因;其生长速度和生化特性与亲本株SL1344基本相同,并且该缺失株仍然具有运动性的能力,小鼠攻毒试验表明SL1344ΔsipBΔasd电转了携带asd基因的互补质粒pYA3493后,其毒力较亲本菌株SL1344约降低至1.4%。结论:以上结果证明,减毒鼠伤寒沙门菌SL1344ΔsipBΔasd菌株构建成功,为深入研究以鼠伤寒沙门菌为载体的口服多价疫苗奠定基础。

鼠伤寒沙门氏菌asd基因的克隆及序列分析

以鼠伤寒沙门氏菌标准株基因组DNA作为模板,用PCR的方法扩增鼠伤寒沙门氏菌的asd基因并克隆入质粒pUC19,并对其进行测序,序列与文献报道一致。同时将质粒pYA248上的链球菌asd基因进行了置换,观察了分别含有链球菌asd基因与鼠伤寒沙门氏菌asd基因的质粒在减毒鼠伤寒沙门氏菌X4072中的生长情况,结果表明含有鼠伤寒沙门氏菌的asd基因的高拷贝质粒pUC19的菌株生长情况更好。为完善染色体/质粒平衡致死系统,构建减毒鼠伤寒沙门氏活菌疫苗奠定了基础。

猪源益生菌EP株突变株EP△asd的构建和初步应用

为研制更加安全的大肠杆菌疫苗株,并将其开发为新型活疫苗载体,本研究采用电转化将氯霉素抗性基因片段转化至益生菌EP株。采用同源重组技术使氯霉素抗性基因的PCR产物通过其两侧asd基因序列与益生菌EP基因组中的asd基因发生同源重组。通过氯霉素抗性平板筛选得到阳性克隆,对筛选得到的阳性克隆再导入编码Flp重组酶的质粒p CP20以去除抗性基因,从而构建成EP△asd突变株。该缺失突变株可以与表达链球菌asd基因的质粒形成功能性互补,转化有上述质粒的EP△asd突变株可长时间定居于仔猪肠道。本研究为进一步开发以益生菌EP△asd为染色体—质粒平衡致死系统宿主菌的用于预防仔猪肠道性传染病的细菌活载体疫苗研究奠定基础。

2拷贝SLT-ⅡvB在猪霍乱沙门氏菌C500crp^-/asd^-缺失株中的表达及小鼠免疫试验

为研制仔猪副伤寒—猪水肿病新型二联疫苗,从pMDSLT-Ⅱ中扩增去信号肽后的SLT-ⅡvB基因,将2拷贝SLT-ⅡvB与pYA3493连接。阳性质粒pYA2B电转化C500crp-/asd-缺失株,进行SDS-PAGE电泳和Western blotting,重组菌C500crp-/asd-(pYA2B)口服免疫小鼠,腹腔攻10 LD50的猪霍乱沙门氏菌强毒C78-1和2 LD50的猪水肿大肠杆菌强毒ED3株,计算攻毒保护率。结果显示,2 SLT-ⅡvB在C500crp-/asd-缺失株中获得了表达。C500crp-/asd-(pYA2B)免疫组对ED3的攻击能提供60%保护,而对照组不能提供任何保护。2组对C78-1攻击均提供100%保护,为研制仔猪副伤寒—猪水肿病二联疫苗及进一步提高免疫效果提供依据。

禽伤寒沙门氏菌SG9R株asd基因缺失株平衡致死系统平台的构建

为研发以禽伤寒沙门氏菌(SG)SG9R弱毒疫苗株为载体表达外源基因的活菌疫苗,本研究利用Red同源重组系统对SG9R株基因组中编码天冬氨酸β-半醛脱氢酶的asd基因进行敲除,构建SG9R△asd缺失突变株。该突变株在缺乏外源DAP培养条件下溶菌死亡,而在添加DAP或导入表达链球菌asd+质粒p YA3342后才能够恢复增殖能力,以此建立了以asd营养基因为筛选标志的SG染色体-质粒平衡致死系统。并且进一步采用绿色荧光蛋白(GFP)基因作为报告基因,将其克隆于asd+质粒p YA3342中,电转化于SG9R△asd缺失突变株中,通过无DAP培养条件的筛选,获得了表达GFP外源基因的SG重组菌,经体外连续25次传代后,鉴定结果显示,GFP仍能够在重组SG中持续稳定的表达。本研究结果为以SG弱毒疫苗菌株作为活载体的基因工程疫苗的研制提供简便易行的操作平台。

SG97A平衡致死系统的构建及其初步应用

敲除鸡伤寒沙门菌(SG)减毒疫苗株97Aasd基因,构建宿主载体平衡致死系统并表达新城疫病毒(NDV)F蛋白,构建二价活菌苗。PCR扩增两段位于asd基因外侧的序列作为等位基因,以氯霉素抗性(CmR)基因替代asd基因,构建自杀质粒pGMB151Δasd::CmR,通过E.coliχ7213与SG97A固相杂交,将质粒转入SG97A,反向筛选获得SG97AΔasd::CmR,利用质粒pCP20去除CmR后,DAP的依赖菌株命名为SG97AΔasd。将含asd基因的质粒pYA3334转入SG97AΔasd中构建宿主载体平衡致死系统,并表达NDV-F蛋白。结果表明,通过等位基因重组方法,成功构建SG97AΔasd及宿主载体平衡致死系统,重组菌能够表达NDV-F蛋白,并能在鸡体内诱导产生特异性抗体。本研究成功构建SG97AΔasd宿主载体平衡致死系统,并表达NDV-F蛋白及其诱导宿主产生抗体,为应用该系统构建二价活菌苗的研究奠定了基础。

猪霍乱沙门氏菌ΔasdC500株的生物学特性及作为活疫苗表达载体的应用

为了评价猪霍乱沙门氏菌ΔasdC500株作为沙门氏菌Asd+平衡表达系统的可行性,对ΔasdC500株和其亲本菌株C500的生物表型、生长特性、毒力、生物安全性、表达特性等进行比较研究。结果表明:ΔasdC500缺失株的生化特性和血清型与亲本菌株C500一致,符合猪霍乱沙门氏菌的表型特征;携带平衡表达质粒pYA3493的重组菌株ΔasdC500(pYA3493)与C500的生长速度没有明显差别;根据Reed-Muench法,测定ΔasdC500(pYA3493)腹腔感染BALB/c小鼠的LD50为1.1×107CFU,毒力稍低于C500;口服接种ΔasdC500(pYA3493)和C500的所有仔猪未见任何发病症状,两者没有显著差别;携带重组质粒pYA-F1P2(含有支气管败血波氏杆菌抗原基因fhaB的TypeI区域和prn的R2区域)的重组菌株ΔasdC500(pYA-F1P2)能够稳定遗传重组质粒及其外源基因片段,并能稳定、高效、分泌性表达外源保护性抗原。由此表明,ΔasdC500保留了亲本菌株C500的一系列生物学特征,并可高效表达外源抗原,可作为沙门氏菌Asd+平衡表达系统开发基因工程重组疫苗。

猪霍乱沙门氏菌C78-1株ΔcrpΔasd缺失株平衡致死载体系统的构建及生物学特性研究

为开发减毒猪霍乱沙门氏菌的活疫苗载体,通过自杀性质粒介导的细菌同源重组技术,构建了猪霍乱沙门氏菌C78-1株ΔcrpΔasd双基因缺失株,并对其生物学特性进行探讨。首先构建含有缺失1 488bp asd基因的重组自杀性质粒pREΔasd,然后与已构建完成的ΔcrpC78-1缺失株进行接合转移,采用两步法筛选无抗性的C78-1的ΔcrpΔasd双缺失株。PCR鉴定结果表明,C78-1的ΔcrpΔasd双缺失株构建成功;进一步研究表明,该缺失株的生长需要外源的二氨基庚二酸(DAP),且能稳定遗传缺失的asd基因,与C78-1相比,其血清型未发生变化,但其生长速度明显减慢。ΔcrpΔasd C78-1双缺失株可接受asd+质粒作为宿主平衡致死系统高效稳定地表达外源基因,为开发以C78-1为载体的口服多价疫苗奠定了基础。

鼠伤寒沙门菌SL1344株ΔcrpΔasd缺失株的构建及生物学特性初步研究

构建鼠伤寒沙门菌SL1344ΔcrpΔasd双基因缺失突变株,并对其生物学特性进行初步研究。首先以χ7213(pREΔasd)为供体菌,SL1344Δcrp为受体菌进行结合转移,通过自杀性质粒介导的等位交换技术两步法筛选SL1344的ΔcrpΔasd双缺失株。该缺失株在有外源DAP的存在下能够正常生长,且能稳定遗传缺失的asd基因;其血清型与亲本株SL1344Δcrp及强毒株SL1344保持一致;其生化特性与亲本株基本相同,但与强毒株相比变化较明显,且生长速度明显减慢;雏鸡毒力试验结果表明其毒力较SL1344降低约105倍。鼠伤寒沙门菌SL1344ΔcrpΔasd缺失株构建成功,为进一步开发以鼠伤寒沙门菌为载体的口服疫苗奠定了基础。

表达NDV HN蛋白重组减毒鸡白痢沙门菌ΔcrpΔasdC79-13的构建及生物学特性

利用平衡致死系统构建表达鸡新城疫病毒(newcastle disease virus,NDV)血凝素-神经氨酸酶(HN)的减毒鸡白痢沙门菌活载体疫苗株。以p MD18-T-HN为模板,经PCR扩增出HN基因,定向插入原核表达载体p YA3493,构建重组质粒p YA-HN,再将其电转入减毒鸡白痢沙门菌ΔcrpΔasd C79-13中,获得重组减毒鸡白痢沙门菌ΔcrpΔasd C79-13(p YA-HN)。对重组菌的生化特性、生长特性、稳定性及安全性进行测定;并对重组菌表达的HN蛋白进行SDSPAGE和Western blot分析。结果显示,该重组菌保留了在DAP阴性环境中的生存能力;不能利用麦芽糖、蔗糖及乳糖等碳源,但保留了利用葡萄糖的能力;其生长速度明显低于强毒株C79-13,而与ΔcrpΔasd C79-13相比变化不明显;在体外连续传代能稳定遗传HN基因片段;经SDS-PAGE出现1条蛋白质量约为63 000的蛋白条带;Western blot证明重组菌表达的HN蛋白能与NDV阳性血清特异性结合;雏鸡口服接种试验表明ΔcrpΔasd C79-13(p YA-HN)的毒力较强毒株C79-13下降183倍。上述结果表明,成功构建了能稳定表达NDV HN蛋白的口服重组减毒鸡白痢沙门菌,为开发鸡白痢—新城疫的基因工程口服疫苗奠定了初步基础。

减毒鼠伤寒沙门菌ΔcrpΔcyaSL1344株asd平衡致死系统的构建及其特性

为构建能稳定携带外源基因的减毒鼠伤寒沙门菌ΔcrpΔcyaΔasdSL1344,本研究在减毒鼠伤寒沙门菌ΔcrpΔcyaSL1344基础上,以χ7213(pREΔasd)为供体菌,ΔcrpΔcyaSL1344为受体菌,利用自杀性质粒介导的等位交换技术成功筛选出缺失编码天冬氨酸β-半乳糖脱氢酶基因(aspartic semialdehyde dehydrogenase,asd)的ΔcrpΔcyaΔasdSL1344菌株,进一步对其生物学特性进行初步研究。结果显示,其血清型和亲本株ΔcrpΔcyaSL1344及强毒株SL1344相同且该缺失菌株能稳定遗传缺失后的asd基因;其生化特性和生长速度与强毒株SL1344相比有很大差异,与亲本株ΔcrpΔcyaSL1344基本一致,ΔcrpΔcyaΔasdSL1344失去了利用麦芽糖、乳糖、山梨醇等碳源的能力,也不能分解H2S、半乳糖和鼠李糖,但仍保留了利用葡萄糖的能力,其生长速度比强毒株更加缓慢。1日龄雏鸡攻毒试验表明ΔcrpΔcyaΔasdSL1344互补携带asd基因的pYA3493质粒后,ΔcrpΔcyaΔasdSL1344(pYA3493)毒力较强毒株SL1344降低了至少105倍,与亲本株ΔcrpΔcyaSL1344相比毒力仅相差10倍。结果表明,减毒鼠伤寒沙门菌ΔcrpΔcyaΔasdSL1344菌株构建成功,为深入研究以鼠伤寒沙门菌为载体的口服多价疫苗奠定基础。

鼠伤寒沙门菌SL1344株环化腺苷酸合成酶缺失株平衡致死系统的构建及其雏鸡免疫保护试验

【目的】为构建鼠伤寒沙门菌环化腺苷酸合成酶缺失株平衡致死系统,并对其生物学特性进行检测。【方法】以鼠伤寒沙门菌SL1344Δcya株为亲本株,利用重组自杀性质粒(pREΔasd)介导的同源重组技术,经两步法缺失并筛选asd基因缺失株(SL1344ΔcyaΔasd)。将含asd基因且无抗性的p YA3493质粒电转化至缺失株SL1344ΔcyaΔasd,构建重组菌株SL1344ΔcyaΔasd(p YA3493)。【结果】试验结果表明,重组菌株SL1344ΔcyaΔasd(p YA3493)生化特性和生长速度与参考株SL1344相比差异较大,与亲本株SL1344Δcya基本一致,SL1344ΔcyaΔasd(p YA3493)失去了利用麦芽糖、乳糖、山梨醇等碳源的能力,也不能分解H2S、半乳糖和鼠李糖,但仍保留了利用葡萄糖的能力。对1日龄雏鸡攻毒试验表明,SL1344ΔcyaΔasd(p YA3493)毒力较参考株SL1344降低了约104倍。免疫保护试验显示,1日龄雏鸡免疫SL1344ΔcyaΔasd(p YA3493)后第17天,利用鼠伤寒沙门菌参考株攻毒,保护率为62.5%。【结论】鼠伤寒沙门菌SL1344株环化腺苷酸合成酶缺失株平衡致死系统构建成功,且具有较好的免疫保护性,为深入研究以鼠伤寒沙门菌为载体的口服疫苗奠定基础。

F18大肠杆菌黏附素在染色体-质粒平衡致死系统中的表达

将含有启动子及核糖体结合位点RBS的E.coliK12菌株源asd基因克隆入表达质粒载体pnirBMisL-fedF中,构建重组表达质粒pMisL-fedF-asd,使该质粒中氨苄抗性基因失活的同时能表达fedF和asd基因。该重组质粒pMisL-fedF-asd转化E.coliDH5α宿主菌asd基因缺失株即DH5α△asd菌株后,表达F18E.coli黏附素的DH5α△asd重组菌能在不含DAP的LB平板生长,构成非抗性平衡致死系统。厌氧条件下诱导培养后,经玻板凝集反应、间接免疫荧光试验及易感仔猪小肠上皮细胞黏附试验表明,F18E.coli黏附素在DH5α△asd菌体表面得到了功能性展呈。经20次传代培养没有发现质粒丢失,F18E.coli黏附素在该系统中持续稳定表达。该染色体-质粒平衡致死系统的成功构建为研究F18E.coli黏附素亚单位疫苗在动物体内的免疫效果提供了一个安全有效的操作平台。