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南方养殖草鱼呼肠孤病毒的分子特性比较及双重PCR检测方法的建立
本实验室2009年从广东省患典型出血病的养殖草鱼中分离到一株具强致病性的水生呼肠孤病毒GCRVGD108株,该毒株具有11个节段双链RNA.全基因组序列分析显示与草鱼呼肠孤病毒GCRV及水生呼肠孤病毒属其它已知种存在较大的分子差异.本研究进一步检测了广东、福建、湖南等地草鱼出血病流行毒株的分子特性.根据已克隆到的GCRV-GD108株11个节段序列分别设计合成特异引物,从各地收集患出血病草鱼,提取组织总RNA,RT-PCR检测.结果表明各检测样品均可扩增到特异性条带,而GCRV标准株则无特异条带；同时根据GCRV标准株序列合成的特异引物进行扩增,GCRV标准株有特异性条带,而各检测样品则均无带.测序结果显示各样品间相应片段序列的同源性很高(95.2％～99.4％),与GCRV-GD108的相应序列也具高同源性(95.0％～99.8％),说明检测样品与GCRV-GD108株具有相似的分子特性,均与GCRV及水生呼肠孤病毒属的其它种存在较大差异.本研究结果提示我国养殖草鱼出血病病毒存在着不同的分子类型,GCRV-GD108株在南方具有一定的代表性,在病害防控上尤其是疫苗研制与使用上应予关注.此外,从上述引物中筛选出适合于双重PCR的引物对,建立了双重PCR检测方法,可在一次PCR反应中鉴别所感染的病毒属于GCRV或GCRV-GD108株.
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化学合成小干扰RNA分子高效抑制草鱼呼肠孤病毒复制
采用化学合成法分别合成靶向草鱼呼肠孤病毒(GCRV)RNA基因组节段L2片段上的RNA聚合酶基因(RdRp)和S4片段上的外衣壳蛋白基因(OCP)的小干扰RNA分子siRNA-RdRp1 286、siRNA-RdRp1 441和siRNA-OCP117,脂质体转染法转染草鱼肾脏组织细胞系CIK.转染6 h后用草鱼呼肠孤病毒感染细胞,48 h后收集感染细胞的培养液,微量培养法测定病毒lgTCID50/0.1mL值.以细胞管家基因β-actin mRNA水平为参照,RT-PCR法检测呼肠孤病毒siRNAs靶基因的mRNA水平.病毒滴度测定结果表明:转染siRNA-RdRpl 286、siRNA-RdRpl 441和siRNA-OCP117三种siRNAs的病毒滴度lgTCID50/0.1 mL分别为4.41±0.16、3.83±0.44和1.94±0.42,极显著低于阳性感染对照组的病毒滴度(7.92±0.52,P<0.01),转染siRNA阴性对照组的病毒滴度无明显变化(7.50±0.17,P>0.05).RT-PCR检测结果显示:与阳性感染对照组比较,转染siRNA-RdRp1286、siRNA-RdRpl 441和siRNA-OCP117后的CIK细胞中GCRV mRNA水平显著下降,抑制率分别为82.08±2.15%、89.19±1.14%和92.62±0.1 7%,而转染阴性对照组对GCRV mRNA水平没有显著的影响(P>0.05).
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草鱼肾细胞电转条件的优化及草鱼呼肠孤病毒NS26蛋白的瞬时表达
本研究先以pEGFP-N1载体质粒中的绿色荧光蛋白基因为报道基因进行电转实验,优化电压、脉冲时间、质粒添加量和电击次数等电转条件,确立佳条件.实验表明,细胞密度为1.5×107/mL时,取200 μl在0.2 cm电击杯中进行电击转染,电压为200 V,脉冲时间为45 ms,添加质粒30 μg,电击1次时,转染效果佳.提取草鱼呼肠孤病毒基因组总RNA,以其逆转录的cDNA作为扩增模板,设计特异引物扩增出GCRV非结构蛋白NS26的基因片段,重组到pEGFP-N1载体上得到重组质粒pEGFP-NS26,将其导入CIK细胞中用电转法高效表达了EGFP-NS26融合蛋白.本研究为进一步研究NS26的功能奠定了基础.
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草鱼呼肠孤病毒RNA聚合酶基因功能区在原核细胞中的表达
草鱼呼肠孤病毒(grass carp reovirus)为我国分离、鉴定的第一株水生动物病毒.1983年,我国首次报道引起爆发性草鱼出血病的病原为草鱼出血病病毒[1,2],其后相继进行了系统的病毒形态学、生物学、生物化学及分子生物学特性等研究[3-8].自1979年Meyers T R等报道从水生动物中分离出第一株呼肠孤样病毒,迄今国际上已分离鉴定40余种水生呼肠孤病毒(aquareovirus).在这些分离株中,大多数毒株不能引起寄主的病理反应或仅表现出较弱的致病性.然而研究认为,GCRV为水生呼肠孤病毒中致病力强的毒株[9].可见,以GCRV为模型,研究水生呼肠孤病毒的复制与致病机理具有一定的理论及实际意义.我们在对GCRV反应核心及体外转录研究中,已证实GCRV RNA聚合酶在病毒粒子中的存在及其位置[5];GCRV序列测定及定位结果显示,GCRV-VP2多肽为该病毒RNA聚合酶(RNA dependent RNA polymerase RdRp)[6,7].为了探讨草鱼呼肠孤病毒的侵染与宿主的相关性及复制机制,我们首次进行了该病毒RNA聚合酶基因(GCRV-RdRp)功能区序列在原核细胞中的表达研究,并得到高效表达融合蛋白.这一结果将为该酶的活性及特性分析提供实验依据.下面报道本研究结果.
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一株草鱼呼肠孤病毒检测用单克隆抗体的制备及其特性
草鱼出血病是由草鱼呼肠孤病毒( Grass Crap Reovirus,GCRV)引起的病毒性疾病,传染性强,对草鱼的致死率极高,是危害我国水产养殖业严重的疾病之一[1].因此,采用快速有效的手段检测草鱼呼肠孤病毒对诊断草鱼出血病具有重要的意义.
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两株水生呼肠孤病毒部分特性的比较
水生呼肠孤病毒为感染水生动物的一类病原体,隶属于呼肠孤病毒科新建水生呼肠孤病毒属.草鱼呼肠孤病毒(Grass carp reovirus,GCRV)是引起中国南方淡水养殖草鱼暴发性出血病病原,鮁鱼呼肠孤病毒(Threadfin reovirus,TFV)是引起海水养殖鮁鱼病毒病病原.本研究将GCRV与新加坡TFV分离株进行了部分特性比较研究.结果表明,GCRV与TFV均能感染CIK细胞,但对其它鱼类细胞系的敏感性有所差异.此外,凝胶电泳与逆转录聚合酶链式扩增显示,GCRV与TFV核酸属不同的基因型.在多肽特性上,证实了GCRV的5条主要结构多肽具有与FTV及水生呼肠孤病毒相似的特性.Western blot 检测显示,草鱼呼肠孤病毒与TFV结构蛋白拥有部分相同的抗原决定簇.
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草鱼呼肠孤病毒RNA聚合酶基因的表达与产物纯化
草鱼呼肠孤病毒是引起草鱼出血病的主要病原,隶属于呼肠孤病毒科水生呼肠孤病毒属.序列分析表明,GCRV S2 片段长为3 877核苷酸,编码一个分子量为138kDa 的蛋白VP2,具有RNA聚合酶性质.为进一步了解该病毒 RNA聚合酶特性,本研究在对GCRV RNA聚合酶基因(GCRV-RdRp)保守区(约1.5kb)重组质粒pR/RRp高效表达的基础上,分别构建了编码GCRV RNA聚合酶保守区N端与C端部分基因的 pR/RRpN及pR/RRpC重组表达载体,并在原核细胞中获得成功表达.筛选的重组表达菌株经IPTG诱导培养,得到分子量分别为98kDa、103kDa的目的表达融合蛋白.Western blot分析表明,该表达产物与兔抗GCRV-VP2血清呈阳性反应.通过ProBond柱亲和层析,纯化了融合有6个组氨酸的重组表达产物,并获得约90%纯的目的蛋白.上述结果为GCRV RNA聚合酶特性分析提供了依据.
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四株草鱼呼肠孤病毒毒株的细胞感染特性比较研究
本文首次对低温保存的三株草鱼呼肠孤病毒GCRV873、GCRV875、GCRV876与新分离的GCRV991毒株进行了细胞培养与病毒感染特性等比较研究.结果表明,GCRV873、GCRV875、GCRV876在-30℃保存10年后仍然具有一定的感染性,其滴度均在102TCID50/mL以上,略低于从病鱼组织分离的GCRV991毒株的滴价.经传代培养后,四株GCRV的毒力逐渐升高,并趋于稳定;当感染复数(MOI)为0.05PFU/cell时,测定四株GCRV的滴度均高于108 TCID50/mL,但略有差异.GCRV873的滴度高,可达到6.4×1011 TCID50/mL.连续传代的GCRV毒株在不同温度(28℃、31℃、34℃、37℃、41℃)条件下,均可感染CIK细胞;在28℃时,感染效价高,随着温度的升高,其感染效价逐渐降低.
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鲫鱼囊胚细胞干扰素的诱导及部分特性
用紫外线灭活的草鱼呼肠孤病毒(GCRV)诱导鲫鱼囊胚细胞(CAB)能产生一种高滴度的抗病毒物质.这种物质在56℃及pH 2～11稳定;对胰蛋白酶敏感;抗病毒活性受被保护细胞的密度、培养温度及保护时间的影响;不能被GCRV的特异性抗体中和;无直接杀病毒作用;抗病毒机制依赖于细胞内RNA和蛋白质的合成;在多种鱼类培养细胞中具有抑制病毒作用.这些特性与哺乳类α/β干扰素一致,是一种鲫鱼干扰素.
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草鱼呼肠孤病毒(GCRV)部分基因片段cDNA文库的构建
在随机六聚体引物浓度不变条件下,分别采用0.5、2、5μg 草鱼呼肠孤病毒(GCRV)单一片段RNA进行反转录cDNA合成及文库构建.结果表明,在GCRV-R NA模板浓度大于2μg时,第二链cDNA合成产物可直接通过EB染色的琼脂糖凝胶电泳进行定量及鉴定.选择cDNA与载体连接比率为5∶1,在高效电转化条件下,可获得106转化子/μg cDNA的转化效率.阳性克隆子经酶切及PCR鉴定,约45%以上的插入片段大于500bp.
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水生呼肠孤病毒研究进展
水生呼肠孤病毒为感染水生生物的一类呼肠孤病毒.自Meyers等1979年首次报道水生呼肠孤病毒的分离[1],迄今已分离鉴定出40余株水生呼肠孤病毒[2].
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草鱼出血病灭活疫苗上调草鱼脾细胞主要免疫分子的表达
目的 探讨草鱼出血病灭活疫苗对草鱼脾脏中IgM、主要组织相容性复合体Ⅰ (MHC Ⅰ)、1型干扰素(IFN1)、补体3(C3)、白细胞介素1β(IL-1β)、内凝集素(intelectin)相关基因表达的影响.方法 用草鱼肾细胞系(CIK)培养草鱼呼肠孤病毒(GCRV),并制备草鱼出血病灭活疫苗,用生理盐水稀释成50倍和100倍,包括未稀释组及生理盐水对照共4组.分别腹腔免疫注射健康草鱼,各组分别于免疫后0、6、12、24、72 h,取脾脏并抽提总RNA,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测上述6种免疫相关基因mRNA表达.结果 与生理盐水对照组相比,免疫注射不同剂量的草鱼出血病灭活疫苗均能刺激草鱼脾脏中6种主要免疫分子不同程度的表达上调,表明疫苗刺激草鱼机体启动了非特异性和特异性免疫应答.在3个疫苗免疫组中,intelectin、MHC Ⅰ、IL-1β、C3基因的相对表达量都随着时间的推移出现先表达上调,后表达下调;基因IFN1的相对表达量在免疫后6h达到峰值,之后下降至正常水平;IgM的相对表达量在所检测时间内呈逐渐上调的趋势.结论 草鱼出血病灭活疫苗均能诱导草鱼脾脏中免疫相关分子基因的表达上调.
