口蹄疫病毒RT-LAMP检测方法的建立

利用逆转录环介导等温核酸扩增技术(RT-LAMP),建立了口蹄疫病毒快速检测方法,同时评价了该方法的灵敏性和特异性。结果表明,根据口蹄疫病毒多聚蛋白基因保守区段设计的LAMP引物能够在65℃下,1 h内实现目标核酸区段的大量扩增,检测结果可直接用肉眼判断。该检测体系具有极高的特异性,只能检测到目标病毒,与其他类似病毒如猪水泡病病毒、猪瘟病毒、猪细小病毒等无交叉反应,可检测到10-5稀释度的目标病毒核酸量,比普通RT-PCR的灵敏性高100倍,比荧光PCR高10倍。     

双重荧光RPA扩增方法快速鉴别两种血清型水泡性口炎病毒

本研究利用重组酶聚合酶扩增(RPA)技术,根据水泡性口炎病毒印第安纳型(VSV-IND)和新泽西型(VSVNJ)相对保守的L基因为靶序列设计并筛选出两套特异性的引物和探针,建立了快速鉴别检测水泡性口炎病毒两种血清型的双重荧光RT-RPA方法。试验结果表明,该方法特异性强,与猪水泡病病毒(SVDV)、口蹄疫病毒(FMDV)、蓝舌病病毒(BTV)、猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)、牛病毒性腹泻病毒(BVDV)、猪瘟病毒(CSFV)等灭活抗原核酸无交叉反应;灵敏度高,最低可检测核酸浓度为12.7fg/μL;简便快速,反应时间短(15min),且重复性好。利用所建立方法对124份临床样品进行检测,结果与双重荧光RT-PCR一致。本文为VSV-IND和VSV-NJ的快速鉴别检测提供一种新方法,尤其适合现场检疫或基层实验室的快速检测。     

猪源胰酶中特异病毒和非特异病毒安全检测简

目的：对猪源胰酶样品进行病毒检测,以评价其病毒安全性。方法：非特异性病毒检测采用致细胞病变、血凝吸附试验和形态学检测方法;特异性病毒检测包括猪繁殖与呼吸障碍综合征病毒（PRRSV）、猪瘟病毒（CSFV）、猪圆环病毒（PCV）、猪细小病毒（PPV）、猪口蹄疫病毒（FMDV）和猪伪狂犬病病毒（PRV）特异性核酸检测,以及CSFV、PPV、PRV特定性抗原蛋白直接免疫荧光检测。结果：受检样品非特异性病毒检测中,未见可观察到的细胞病变产生和病毒粒子,对豚鼠、鸡和人的0型红细胞无凝集现象。特异性病毒检测中,PRRSV、CSFV、PCV、PPV、FMDV和PRV核酸检测均为阴性,CSFV、PPV、PRV免疫荧光检测均为阴性。结论：猪源胰酶样品经非特异性病毒检测和特异性病毒检测均无可检出的病毒存在。     

猪源胰酶中特异病毒和非特异病毒安全检测

目的:对猪源胰酶样品进行病毒检测,以评价其病毒安全性。方法:非特异性病毒检测采用致细胞病变、血凝吸附试验和形态学检测方法;特异性病毒检测包括猪繁殖与呼吸障碍综合征病毒(PRRSV)、猪瘟病毒(CSFV)、猪圆环病毒(PCV)、猪细小病毒(PPV)、猪口蹄疫病毒(FMDV)和猪伪狂犬病病毒(PRV)特异性核酸检测,以及CSFV、PPV、PRV特定性抗原蛋白直接免疫荧光检测。结果:受检样品非特异性病毒检测中,未见可观察到的细胞病变产生和病毒粒子,对豚鼠、鸡和人的O型红细胞无凝集现象。特异性病毒检测中,PRRSV、CSFV、PCV、PPV、FMDV和PRV核酸检测均为阴性,CSFV、PPV、PRV免疫荧光检测均为阴性。结论:猪源胰酶样品经非特异性病毒检测和特异性病毒检测均无可检出的病毒存在。     

口蹄疫病毒自身核酸片段对病毒样颗粒组装的促进作用

选取能够与口蹄疫病毒结构蛋白相互作用且有特殊结构的核酸片段5′非翻译区(5′UTR)和内部核糖体进入位点(Internal ribosome entry site,IRES)作为支架,进行病毒样颗粒组装的研究。通过对组装产物进行粒径、表面电位、凝胶阻滞、核酸酶消化、尺寸排阻色谱、透射电镜、圆二色光谱等检测,结果表明,核酸片段5′UTR和IRES能与口蹄疫病毒样颗粒共组装并形成病毒样颗粒。通过统计学分析发现VLPs-5′UTR的75S颗粒的组装效率显著高于单纯VLPs组(P0.001)和VLPs-IRES (P0.01),而VLPs-IRES的12S颗粒的组装效率显著高于单纯VLPs组(P0.000 1)和VLPs-5′UTR (P0.000 1),表明口蹄疫病毒自身核酸片段5′UTR更有利于口蹄疫病毒样颗粒的组装。该研究对促进口蹄疫病毒样颗粒组装提出了新的思路和优化策略,有助于病毒样颗粒疫苗的研发。     

构建一种新型腮腺炎病毒核酸检测阳性对照品

为快速鉴定腮腺炎病毒核酸检测中由阳性对照引起的交叉污染问题,本研究建立了一种新型腮腺炎病毒核酸检测阳性对照。该阳性对照为合成的RNA转录产物,在使用相同的引物和反应条件下,该阳性对照在RT-PCR和巢式PCR试验中产生的PCR产物和正常腮腺炎病毒核酸阳性标本的PCR产物片段长度不同,通过比较PCR产物的大小可快速鉴定由阳性对照引起实验室交叉污染。这种新型腮腺炎病毒RNA阳性对照可广泛应用于腮腺炎病毒实验室诊断和基因定型中,对腮腺炎病毒核酸检测可进行良好的实验室质量控制。     

Asia1型口蹄疫病毒胶体金免疫层析检测方法的建立

为建立一种快速、简便、灵敏检测Asia1型口蹄疫病毒的胶体金免疫层析方法(GICA)。本研究采用柠檬酸三钠还原法制备胶体金颗粒,标记纯化的抗Asia1型口蹄疫病毒的单克隆抗体,将该标记物与羊抗豚鼠IgG分别包被在硝酸纤维素膜(Nitrocellulose membrane)上,作为检测带和质控带。经条件优化,组装成检测Asia1型口蹄疫的诊断试纸条。用该试纸条分别对A、O、C和Asia1型口蹄疫病毒抗原以及猪水泡病病毒抗原等87份样品进行了检测,发现该试纸条不与口蹄疫病毒A、O、C型以及猪水泡病病毒抗原发生反应,特异性良好。用该试纸条对口蹄疫细胞毒(TCID50为6.25)的10倍系列稀释液进行了检测,最低可以检测到大约10?4。该试纸条与其他传统诊断方法的符合率为98.8%。初步实验确定该试纸条在4oC下可保存3个月、37oC和室温下大概可保存1周左右。该试纸条是一种快速、灵敏、特异的FMD抗原检测方法,对现场检测具有一定实用价值。     

口蹄疫病毒的分子生物学和新型疫苗的研制

口蹄疫目前在世界上特别是在亚、非、拉美地区仍然是构成严重经济问题的一个病害,许多国家在大力研制和开发高效、安全的疫苗,包括用遗传工程手段制备的疫苗。近年来由于运用快速的核酸序列分析、重组DNA和单克隆抗体等新技术,使我们对口蹄疫病毒的基因组结构和抗原结构有了更多的了解,这对研制新型疫苗有直接的指导意义;另一方面,合成多肽的应用在模拟病毒抗原决定子及开发新型疫苗上也正崭露头角。     

Asial型口蹄疫病毒胶体金免疫层析检测方法的建立

为建立一种快速、简便、灵敏检测Asial型口蹄疫病毒的胶体金免疫层析方法(GICA).本研究采用柠檬酸三钠还原法制备胶体金颗粒,标记纯化的抗Asial型口蹄疫病毒的单克隆抗体,将该标记物与羊抗豚鼠IgG分别包被在硝酸纤维素膜(Nitrocellulose membrane)上,作为检测带和质控带.经条件优化,组装成检测Asial型口蹄疫的诊断试纸条.用该试纸条分别对A、O、c和Asial型口蹄疫病毒抗原以及猪水泡病病毒抗原等87份样品进行了检测,发现该试纸条不与口蹄疫病毒A、o、c型以及猪水泡病病毒抗原发生反应,特异性良好.用该试纸条对口蹄疫细胞毒(TCID50为6.25)的10倍系列稀释液进行了检测,最低可以检测到大约10-4.该试纸条与其他传统诊断方法的符合率为98.8%.初步实验确定该试纸条在4℃下可保存3个月、37℃和室温下大概可保存1周左右.该试纸条是一种快速、灵敏、特异的FMD抗原检测方法,对现场检测具有一定实用价值.     

链特异性RT-PCR方法检测口蹄疫病毒负链RNA

旨在建立一种快速、灵敏、特异的检测口蹄疫病毒在复制过程中产生的负链RNA的方法。根据口蹄疫病毒(foot-and-mouth disease virus,FMDV)病毒5’-非编码区(5’-UTR)基因序列,设计了5条引物链特异性RT-PCR引物,建立检测口蹄疫病毒负链RNA的链特异性RT-PCR方法。提取FMD病毒RNA,应用设计的正向引物T1-H1做反转录引物,经反转录和RNA酶A消化后,再经两轮链特异性PCR扩增,可特异性地检测FMDV在复制过程中产生的负链RNA。所建立的检测口蹄疫病毒负链RNA的链特异性RT-PCR方法是一种可靠的方法,在确定细胞培养物和动物感染FMDV的病毒复制和了解病毒的致病性研究中具有应用前景。     

A universal protocol to generate consensus level genome sequences for foot-and-mouth disease virus and other positive-sense polyadenylated RNA viruses using the Illumina MiSeq

Background

Next-Generation Sequencing (NGS) is revolutionizing molecular epidemiology by providing new approaches to undertake whole genome sequencing (WGS) in diagnostic settings for a variety of human and veterinary pathogens. Previous sequencing protocols have been subject to biases such as those encountered during PCR amplification and cell culture, or are restricted by the need for large quantities of starting material. We describe here a simple and robust methodology for the generation of whole genome sequences on the Illumina MiSeq. This protocol is specific for foot-and-mouth disease virus (FMDV) or other polyadenylated RNA viruses and circumvents both the use of PCR and the requirement for large amounts of initial template.

Results

The protocol was successfully validated using five FMDV positive clinical samples from the 2001 epidemic in the United Kingdom, as well as a panel of representative viruses from all seven serotypes. In addition, this protocol was successfully used to recover 94% of an FMDV genome that had previously been identified as cell culture negative. Genome sequences from three other non-FMDV polyadenylated RNA viruses (EMCV, ERAV, VESV) were also obtained with minor protocol amendments. We calculated that a minimum coverage depth of 22 reads was required to produce an accurate consensus sequence for FMDV O. This was achieved in 5 FMDV/O/UKG isolates and the type O FMDV from the serotype panel with the exception of the 5′ genomic termini and area immediately flanking the poly(C) region.

Conclusions

We have developed a universal WGS method for FMDV and other polyadenylated RNA viruses. This method works successfully from a limited quantity of starting material and eliminates the requirement for genome-specific PCR amplification. This protocol has the potential to generate consensus-level sequences within a routine high-throughput diagnostic environment.

Electronic supplementary material

The online version of this article (doi:10.1186/1471-2164-15-828) contains supplementary material, which is available to authorized users.     

细菌内同源重组法制备FMDV聚蛋白编码基因重组腺病毒

采用PCR方法从重组质粒pMD18_T/PP中扩增出FMDV的聚蛋白(PP)编码基因,再亚克隆至腺病毒穿梭质粒中,形成重组穿梭质粒rpAd_CMV/PP;将获得的重组穿梭质粒与腺病毒骨架载体通过在大肠杆菌内质粒间同源重组获得重组腺病毒质粒rpAd/PP。将腺病毒载体线性化后用脂质体介导转染293细胞从而获得含有口蹄疫病毒PP编码基因的重组腺病毒。通过倒置显微镜观测,可见明显的细胞病变,利用荧光显微镜可观测到报告基因绿色荧光蛋白的表达,并在电镜下观察到FMDV的空衣壳。结果证明已成功获得了含有口蹄疫病毒PP编码基因的重组腺病毒rAd/PP,并成功表达组装FMDV空衣壳,为FMDV腺病毒活载体疫苗的研究奠定了基础。     

Exposure of in vitro-produced bovine embryos to foot-and-mouth disease virus

The aim of this study was to investigate whether foot and mouth disease virus (FMDV) interacts with in vitro produced (IVP) bovine embryos. One milliliter of a suspension of FMDV (2 x 10(7) TCID50/mL) was added to several batches of these embryos 7 d after in vitro fertilization, by which time they had either developed to the morula/blastocyst stage (n = 256) or degenerated (n = 260). Six experiments were performed in which developed or degenerated batches of embryos were incubated with FMDV for periods of 1 h (3), 2 h (2) or 4h (1). After this, the embryos were washed 10 times according to the International Embryo Transfer Society (IETS), then pooled and ground up to form a suspension, and assayed on cell cultures for FMDV. The cell cultures were observed daily for cytopathic effects for 3 d post exposure. In addition to the cell culture method, the polymerase chain reaction (PCR) technique was used to assay for the presence of the virus in the washing fluids. Assays for FMDV were also conducted on the first and second wash and on the pooled sample constituting the eight, ninth and tenth wash. With the exception of the second wash from a batch of embryos exposed to FMDV for 2 h, all samples of the first and second wash produced FMDV cytopathic effects, but none occurred with the pooled samples of the 8th, 9th and 10th wash. FMDV was also isolated from all but 1 of the batches of embryos after 1 h of incubation, from 1 of 4 batches after 2 h of incubation and from all batches after 4 h incubation. By contrast, the presence of virus could not be demonstrated by PCR based on the technique used here. These results show that 7 d old IVP bovine embryos can retain FMDV after washing, unlike in vivo-derived embryos, which do not appear to carry risks of FMDV transmission when washed according to IETS recommendations. Stricter controls are, therefore, necessary when using IVP embryos from cattle in a non-FMD-free zone in domestic or international trade.     

共表达口蹄疫病毒衣壳前体蛋白P1-2A基因和蛋白酶3C基因牛肾细胞株的筛选及稳定性

[目的]筛选稳定表达口蹄疫病毒衣壳蛋白的牛肾细胞(Madin-Darby bovinekidney,MDBK)株.[方法]采用聚合酶链式反应(Polymerase chain reaction,PCR)方法从重组质粒pMD-P1-2A和pMD-3C中分别扩增口蹄疫病毒衣壳前体蛋白P1-2A基因和蛋白酶3C基因,将两基因依次插入逆转录病毒载体pBABE-puro.重组逆转录病毒载体pBABE-puro/P1-2A-3C和pVSV-G质粒载体用脂质体介导共转染GP2-293包装细胞.产生的重组逆转录病毒感染MDBK细胞后使用嘌呤霉素筛选抗性细胞.利用克隆环套取法得到单克隆细胞.经间接免疫荧光和酶联免疫吸附测定(Enzyme-linkedimmunosorbent assay,ELISA)方法检测MDBK细胞中衣壳蛋白的表达,并在电镜下观察口蹄疫病毒空衣壳.[结果]成功筛选到稳定表达口蹄疫病毒衣壳蛋白的MDBK细胞株,衣壳前体蛋白P1-2A在蛋白酶3C裂解作用下正确组装成空衣壳.[结论]该研究为口蹄疫亚单位疫苗的研制提供了实验材料.     

猪瘟病毒C株共感染口蹄疫病毒影响口蹄疫病毒复制

【背景】猪瘟(Classical Swine Fever)是由猪瘟病毒(Classical Swine Fever Virus,CSFV)引起的猪高度接触性传染病,致死率极高。在临床中存在着CSFV与猪其他病原菌共感染的情况,例如CSFV与口蹄疫病毒(Foot-and-Mouth Disease Virus,FMDV)的共感染。【目的】利用CSFV与FMDV共感染猪源宿主细胞,研究CSFV与FMDV共感染对FMDV病毒复制的影响。【方法】构建体外共感染细胞模型,在正常PK-15细胞上进行CSFV共感染FMDV实验,通过观察细胞病变效应(Cytopathic Effect,CPE)、实时荧光定量PCR(RT-qPCR)、Western Blot、间接免疫荧光检测CSFV和FMDV共感染及FMDV单独感染情况下FMDV复制水平的差异。利用RT-qPCR筛选鉴定能够影响FMDV复制的CSFV蛋白。【结果】CSFVC株共感染FMDV能够抑制FMDV的复制,而且灭活的CSFV同样抑制FMDV的复制。通过筛选鉴定出CSFV的C蛋白能够抑制FMDV复制。【结论】研究发现CSFV C株共感染FMDV能够抑制FMDV复制,而其C蛋白具有抑制FMDV复制的能力。     

Detection of foot-and-mouth virus antibodies using a purified protein from the high-level expression of codon-optimized, foot-and-mouth disease virus complex epitopes in Escherichia coli

A codon optimized DNA sequence coding for foot-and-mouth disease virus (FMDV) capsid protein complex epitopes of VP1 amino acid residues 21-40, 135-160, and 200-213 was genetically fused to the C-terminal end of a glutathione-S-transferase (GST) gene in pGEX-6P-1 vector with the synonymous codons preferred by Escherichia coli . The gene was synthesized using PCR and subsequently expressed in E. coli producing an intracellular, soluble fusion protein that retained antigenicity associated with FMDV antibodies by western blot analysis. The chimera was purified from bacterial lysates by affinity chromatography and could be used in ELISA tests for antibodies against FMDV.     

一种制备口蹄疫抗原和高免血清的新方法

口蹄疫是一种一类传染病,其病原为口蹄疫病毒(FMDV)。FMDV衣壳蛋白VP1含有中和性抗原表位。本研究合成了编码O型FMDVVP1蛋白中和性抗原表位的双拷贝DNA片段,将其克隆于原核表达载体pGEX-6p-1中,以获得的重组质粒转化大肠杆菌,然后用IPTG进行诱导,表达出了大小约为33kDa的GST融合重组蛋白,Westernblotting分析证实,重组蛋白可以被O型FMDV抗血清所识别。用纯化的重组蛋白免疫豚鼠制备高免血清,ELISA检测表明,免疫后的豚鼠血清抗体滴度可达1∶20560以上。本研究提供了一种制备口蹄疫抗原和高免血清的新方法。     

口蹄疫病毒样颗粒诱导表达型载体的构建及其BHK-21细胞池的筛获

瞬时表达是目前利用哺乳动物细胞表达口蹄疫病毒(foot-and-mouth disease virus, FMDV)衣壳蛋白的主流方法。为实现染色体稳定表达FMDV衣壳蛋白并高效组装出病毒样颗粒(virus like particles, VLPs)，本研究构建了piggyBac (PB)转座-组成型表达、PB转座-四环素(tetracycline, Tet)诱导型表达两套质粒。利用荧光蛋白标记技术，验证了质粒的功能。通过抗生素筛选得到了组成型表达P12A3C (WT/L127P)基因的BHK-21细胞池(C-WT、C-L127P)和诱导型表达P12A3C (WT/L127P)基因的BHK-21细胞池(I-WT、I-L127P)。荧光观察和PCR检测证明了绿色荧光蛋白、3C蛋白酶、反向四环素转录激活因子等基因的稳定整合。Western blotting、酶联免疫吸附法(enzyme linked immunosorbent assay, ELISA)实验证明了细胞池I-L127P具有更强的衣壳蛋白和VLPs生产能力。本研究首次实现了哺乳动物细胞染色体诱导表达FMDV衣壳蛋白，有助于推动哺乳动物生产FMDV VLPs疫苗的技术工艺，也为构建其他蛋白的哺乳动物细胞诱导型表达系统提供了参考。     

口蹄疫病毒NSP 3ABC基因在昆虫细胞中的分泌表达及其活性检测

用设计的特异引物,扩增得到了N-端带有6×His编码序列的口蹄疫病毒完整3ABC基因序列,并将其亚克隆入带有蜂毒溶血肽序列的穿梭质粒pMelBac-B中,构建了重组质粒pMel-3ABC。将该重组质粒与杆状病毒骨架DNABac-N-BlueTM共转染Sf9昆虫细胞,通过噬斑筛选和PCR鉴定,获得了含有目的基因的重组杆状病毒。重组病毒感染Sf9昆虫细胞,采用通过SDS-PAGE和Western blot检测,证明目的基因在昆虫细胞中得到了正确的表达,表达产物分泌至细胞培养上清中,并具有良好的生物活性。表达的目的蛋白经过镍柱亲和层析法纯化后,用间接ELISA方法检测与口蹄疫病毒感染动物血清的反应性,证明表达目的蛋白与感染动物血清有很好的反应性而与正常动物以及免疫动物血清不发生反应。该研究为建立一种更加敏感和特异的口蹄疫病毒感染动物与疫苗免疫动物的鉴别诊断方法奠定了基础。