LAT基因簇miRNA的CRISPR/Cas9基因编辑对马立克病病毒体外复制的影响分析

病毒编码的microRNA(miRNA)在马立克病病毒(MDV)的复制、潜伏感染及诱导肿瘤发生中发挥重要的调控功能.血清1型MDV(MDV-1)编码的26个成熟体miRNA在基因组中形成3个基因簇,分别命名为Meq、Mid和LAT miRNA基因簇.本文利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,以超强毒株(vvMDV)国内代表株GX0101为研究对象,设计并合成一系列可实现LAT基因簇miRNA编辑缺失的特异性gRNA组合,成功构建了一株LAT基因簇miRNA缺失毒株GX△LAT-miRs-C21-15.经DNA测序分析、IFA鉴定及RT-qPCR分析,证实LAT基因簇miRNA被完全编辑缺失.该基因缺失毒株传代稳定性良好,miRNA的缺失不影响MDV的体外复制及相关基因表达.本研究基于CRISPR/Cas9系统,获得了稳定的LAT基因簇miRNA编辑缺失毒株,为后续相关miRNA的功能研究奠定了重要基础.     

马立克氏病病毒编码的microRNA: 从基因组学到功能研究

microRNA 在多种生物学过程中发挥重要的基因转录后调控功能. 近期发现, 疱疹病
毒也编码大量的miRNA. 对包括马立克氏病病毒在内的疱疹病毒编码miRNA 的初步研究表
明, 它们可能在病毒复制、潜伏感染、细胞转化及肿瘤发生发展中发挥重要调控作用. MDV 是
疱疹病毒甲亚科的重要成员, 其感染自然宿主鸡后可诱发典型的马立克氏病, 该病可用抗病毒
疫苗有效预防, 这是目前已知肿瘤病中第一个可用疫苗预防的病毒性肿瘤病. 因此, MDV 感染
对于研究miRNA 调控肿瘤发生和发展的生物学、遗传学及免疫学等都提供了极好的动物模型.
本文综述了MDV 编码miRNA 的发现与鉴定、基因组结构、表达谱及功能研究的进展, 并探
讨了今后深入研究其生物学功能的技术及前景.     

利用CRISPR/Cas9基因编辑技术构建马立克病病毒超强毒株原癌基因meq缺失株及其鉴定

近年来,CRISPR/Cas9基因编辑技术正迅速应用于大基因组DNA病毒的编辑,尤其是一些致瘤性疱疹病毒。马立克病病毒(Marek’s disease virus,MDV)属于甲亚科疱疹病毒,血清I型MDV(MDV-1)感染自然宿主可诱导快速发作的T细胞淋巴瘤。meq基因是MDV-1致瘤的主要原癌基因,在马立克病(Marek’s disease,MD)肿瘤发生中具有重要作用。本文以超强毒MDV(very virulent MDV,vvMDV)国际代表株Md5和我国分离株GX0101为研究对象,设计合成了多组meq基因特异性gRNA,利用CRISPR/Cas9系统成功构建了两个meq基因缺失的毒株Md5△meq-C45和GX0101△meq-C56,并对病毒基因组相关区域进行PCR扩增和测序。结果证实,meq基因被完全编辑并敲除。间接免疫荧光实验(Indirect immunofluorescence assay,IFA)显示,MEQ蛋白在两个meq基因编辑毒株感染的CEF细胞中均无表达,并且meq基因缺失经连续15次传代仍保持稳定。通过荧光定量PCR(quantitative PCR,qPCR)对病毒增殖曲线进行测定,证实meq基因编辑不影响病毒的体外复制。本研究建立了CRISPR/Cas9系统快速编辑MDV-1病毒基因的技术方法,获得了稳定的meq基因缺失毒株,为后续MDV-1的致病及致瘤机制研究、MEQ单抗筛选鉴定及诊断试剂研发等奠定了重要基础。     

利用CRISPR/Cas9基因编辑技术构建马立克病病毒超强毒株原癌基因meq缺失株及其鉴定

近年来,CRISPR/Cas9基因编辑技术正迅速应用于大基因组DNA病毒的编辑,尤其是一些致瘤性疱疹病毒。马立克病病毒（Marek’s disease virus,MDV）属于甲亚科疱疹病毒,血清Ⅰ型MDV（MDV-1）感染自然宿主可诱导快速发作的T细胞淋巴瘤。meq基因是MDV-1致瘤的主要原癌基因,在马立克病（Marek’s disease,MD）肿瘤发生中具有重要作用。本文以超强毒MDV（very virulent MDV,vvMDV）国际代表株Md5和我国分离株GX0101为研究对象,设计合成了多组meq基因特异性gRNA,利用CRISPR/Cas9系统成功构建了两个meq基因缺失的毒株Md5△meq-C45和GX0101△meq-C56,并对病毒基因组相关区域进行PCR扩增和测序。结果证实,meq基因被完全编辑并敲除。间接免疫荧光实验（Indirect immunofluorescence assay,IFA）显示,MEQ蛋白在两个meq基因编辑毒株感染的CEF细胞中均无表达,并且meq基因缺失经连续15次传代仍保持稳定。通过荧光定量PCR（quantitative PCR,qPCR）对病毒增殖曲线进行测定,证实meq基因编辑不影响病毒的体外复制。本研究建立了CRISPR/Cas9系统快速编辑MDV-1病毒基因的技术方法,获得了稳定的meq基因缺失毒株,为后续MDV-1的致病及致瘤机制研究、MEQ单抗筛选鉴定及诊断试剂研发等奠定了重要基础。     

表达禽流感病毒M2基因的重组马立克氏病病毒的构建

将禽流感病毒M2基因克隆于真核表达质粒pIRES-EGFP中,使其位于pCMV启动子的调控下,并与绿色荧光蛋白基因（EGFP）串联后,将上述串联基因插入到含MDV CVI988的非必需区US基因的重组质粒pUS2中,构建带标记的重组质粒,然后将此重组质粒转染感染了MDV CVI988的鸡胚成纤维细胞,利用同源重组的方法,筛选了表达禽流感病毒M2基因的重组病毒MDV1。经PCR、Dot-blotting,Western-blotting等实验的结果表明,禽流感病毒M2基因的确插入到MDV1（CVI988）基因组中并获得表达。重组MDV1免疫1日龄SPF鸡21天后,用ELISA可检测到M2蛋白的特异性抗体。接种了重组病毒rMDV的鸡体内针对H9N2疫苗血凝素的抗体滴度(p<0.05)明显提高,以禽流感病毒AIV A/Chicken/Guangdong/00（H9N2）攻毒后进行病毒重分离试验的结果发现,重组病毒能有效地降低病毒的排出量(p<0.01),说明该重组病毒可以用于防制禽流感的免疫。     

4株鸡马立克氏病病毒国内分离株Meq基因的克隆与序列分析

根据鸡马立克氏病病毒(MDV)GA株Meq基因序列,设计并合成一对用于扩增Meq基因的引物,利用这对引物通过PCR方法分别扩增4株东北地区分离的强毒株、国内标准强毒株J-1株、国内疫苗株814株的Meq基因片段,进行克隆测序,对4株MDV分离毒株Meq基因与国内传统毒株Meq基因及GenBank上收录的国内外9株毒株Meq基因序列进行比较分析.序列比较显示,不同的MDV株的Meq基因序列相对比较保守,它们相互间氨基酸序列的同源性在96.5%～99.7%之间.4株MDV分离毒株Meq基因在相关报道中提到的与毒力相关的脯氨酸重复区存在点突变;3株分离毒株Meq基因上相同位置均存在两个定点突变,这两处点突变是国内近几年分离株所特有的,国外已发表的MDV毒株Meq序列中不存在这种变化.分离株Meq基因的这些突变和毒株毒力的关系具有一定的规律性,但是这些规律性还有待进一步研究.     

不同致病型马立克氏病病毒DNA聚合酶基因序列比较

为了分析马立克氏病病毒(MDV)致病型与其DNA聚合酶基因的关系,本研究比较了9个不同致病型的该基因的同源性关系,这包括四种不同致病型的国际参考株即弱毒疫苗株CVI988/Ripens株、强毒株GA、超强毒株Md5和特超强毒株648A;中国疫苗株814、中国强毒参考株.Jing-1及3个中国野毒株.结果表明MDV的DNA聚合酶基因非常保守,在比较的9个毒株间,该基因上游约369个碱基的调控序列的同源性在96.7%～100%之间,该基因编码的1220个氨基酸序列的同源性在99.2%～100%之间.尽管不同毒株在一些位点上出现了氨基酸的变异,但这些变异与病毒的致病型或地域分布没有明显的关系.     

马立克病病毒pUL56蛋白对DF-1细胞免疫通路相关基因的转录调控研究

马立克病病毒（Marek’s disease virus,MDV）UL56基因编码α-疱疹病毒同源蛋白pUL56。为全面了解该病毒蛋白与宿主细胞的互作关系,本研究首先将表达红色荧光蛋白标记的MDV pUL56质粒转染鸡DF-1细胞系,瞬时表达蛋白的细胞经流式细胞术分选,富集阳性细胞群进行高通量测序及mRNA转录组分析。测序结果显示,表达pUL56的DF-1细胞存在914个差异表达基因,其中462个上调,452个下调。通过GO、KEGG和Reactome通路富集分析,发现富集的显著差异表达基因分布于先天性免疫反应、细胞因子产生等相关信号通路。在此基础上,随机选取了I型干扰素信号通路和促炎症细胞因子基因进行RT-qPCR验证,IFI6、IFIH1、CD83、HSP90AA1、IL-1β和IL-8L1基因的表达量均为上调,而IL-12β表达则下调,该结果与高通量测序相符。本研究提示pUL56作为非结构蛋白,可能对宿主细胞过程有广泛的调节作用。     

不同致病型马立克氏病病毒DNA聚合酶基因序列比较

为了分析马立克氏病病毒(MDV)致病型与其DNA聚合酶基因的关系,本研究比较了9个不同致病型的该基因的同源性关系,这包括四种不同致病型的国际参考株即弱毒疫苗株CV1988／Ripens株、强毒株GA、超剜毒株Md5和特超强毒株648A;中国疫苗株814、中国强毒参考株Jing-1及3个中国野毒株。结果表明：MDV的DNA聚合酶基因非常保守,在比较的9个毒株间,该基因上游约369个碱基的调控序列的同源性在96．7％～100％之间,该基因编码的1220个氨基酸序列的同源性在99．2％～100％之间。尽管不同毒株在一些位点上出现了氨基酸的变异,但这些变异与病毒的致病型或地域分布没有明显的关系。     

鸡马立克氏病毒抗性相关基因研究进展

马立克氏病（MD）对养禽业危害极大,可导致鸡群的免疫抑制,引起继发感染和免疫失败。然而,不同品系鸡对马立克氏病毒（MDV）抗性差异较大,呈现出较高的遗传相关性。近年来,随着MDV抗性研究的不断深入,与MDV抗性相关基因的研究已成为研究热点,本文就其研究进展作一综述。     

利用细菌人工染色体技术构建整合F基因的重组MDV疫苗株*

目的:预防马立克氏病病毒(MDV)和新城疫病毒(NDV)混合感染鸡引起的疾病,构建表达NDV F蛋白的MDV疫苗株CVI988 BAC重组载体,并包装成重组病毒,为疫苗免疫提供更多的重组疫苗选择。方法:首先利用PCR扩增带有卡那霉素(Kanamycin,Kana)抗性基因片段的F基因,采用同源重组的方法将其整合到CVI988 BAC上,进一步诱导I-SceI表达敲除Kana基因而获得重组质粒CVI988 BAC-F。通过磷酸钙法转染鸡胚成纤维细胞获得重组病毒。结果:Western blot和间接免疫荧光实验证实重组病毒能够表达F蛋白。病毒生长曲线和蚀斑大小测定结果表明,F基因的插入不影响病毒的体外增殖。结论:利用BAC技术成功构建了整合F基因的重组MDV病毒CVI988 BAC-F,为MDV重组疫苗研发,防控NDV与MDV共感染奠定了基础。     

正黏病毒科索戈托病毒研究进展

索戈托病毒属于正黏病毒家族,是一种由蜱传播给人或动物的虫媒病毒,其基因结构特征、复制及转录、编码产物的功能等与流感病毒有诸多相似之处,对流感病毒保守位点的探究具有重要意义,而且索戈托病毒属病毒的动物模型有望作为人感染高致病性流感病毒的一个替代模型。不过迄今为止全球对索戈托病毒的研究尚少,尚未引起足够的重视。本文主要对索戈托病毒的分类、基因组成及各基因编码产物、进化特点等进行了介绍,重点总结了其第六个基因片段编码的基质蛋白M和ML蛋白在病毒复制周期中所发挥的作用以及病毒与宿主间的相互作用机制等方面的研究进展。     

表达GFP基因的马立克氏病病毒(MDV)转移载体的构建及初步应用

利用Primer primer 5.0软件设计两条引物,将loxP位点分别引入正、反向引物,以质粒载体pIRES-gpt为模板,扩增获得LoxP-CMV-gpt-IRES-LoxP基因表达盒(约2.9kb),将其克隆入质粒pBUS10 (含有MDV US10区) 的BalⅠ位点,获得重组质粒 pUS-gptIRES(L);对重组质粒pUS-gptIRES(L)进行测序分析,发现两同向的loxP位点正确插入到pUS-gptIRES(L)中;将含有完整的GFP基因以及poly A尾的基因片断,连入pUS-gptIRES(L)中,把gpt基因替换掉,从而获得重组质粒pUS-GFPIRES(L)。将转移载体pUS-GFPIRES(L)瞬时转染CHO细胞,可以观察到绿色荧光,说明GFP基因获得有效表达;将pUS-GFPIRES(L) 转染已感染MDV CVI988株的CEF细胞,可以筛选到表达绿色荧光蛋白的重组病毒;通过测定重组病毒在细胞上的生长曲线,发现重组病毒与亲本毒生长曲线相吻合。本研究为进一步探讨MDV在体内的特性奠定基础,同时,为Cre/LoxP重组酶系统在MDV中的应用奠定基础。     

整合REV LTR序列的MDV弱毒株的分离鉴定与生物学特性

【目的】从非免疫健康三黄鸡中分离到一株马立克氏病病毒(MDV),命名为MDV GD06株,本工作系统研究了其生物学特性。【方法】PCR扩增GD06株Meq基因及短末端重复区(RS)序列,进行序列分析,并用间接免疫荧光试验进行血清型特异性鉴定;通过接种SPF鸡和鸡胚成纤维细胞(CEF)来判定GD06株体内外的增殖能力;为确定GD06株的致病性,用1日龄SPF鸡进行攻毒试验。【结果】GD06株为MDV血清I型病毒,其基因组中自然整合禽网状内皮增殖症病毒(REV)的长末端重复序列(LTR),Meq基因富含脯氨酸的结构域比参考强毒株Md5多59个氨基酸,与MD商品化疫苗CVI988/Rispens和814株相符,具有弱毒株的特征。在接种CEF细胞96、120、144、168、192 h,GD06株病毒滴度分别为1.9×105、3.9×105、6.1×105、6.5×105、5.8×105PFU,明显比CVI988/Rispens(病毒滴度分别为1.3×105、3.5×105、5.0×105、5.7×105、4.7×105PFU)高(P0.05);接种SPF鸡21、28天,GD06株在鸡体内的病毒滴度分别为740和350 PFU,明显比CVI988/Rispens株(病毒滴度分别为460、216 PFU)高(P0.05),结果表明,GD06株在CEF细胞和鸡体内具有比CVI988/Rispens更快的增殖能力。人工接种攻毒实验表明,GD06株对SPF鸡没有致病性,不引免疫抑制。【结论】研究结果表明,MDV GD06株为国内首次分离的自然整合有REV LTR序列的重组MDV弱毒株。     

特超强毒648株马立克氏病病毒的囊膜糖蛋白gE基因的克隆和序列比较

鸡马立克氏病毒特超强毒 (vv+MDV) 648株的囊膜糖蛋白 gE基因经PCR扩增并克隆入pUC1 8载体。 648株gE基因经核酸序列分析测定 ,全长为 1 494碱基。所编码的蛋白具有跨膜糖蛋白的一些特征。它含有 8个潜在的糖基化位点、N端有一段疏水区 (1～ 1 9aa)所构成的信号肽、C端有一段疏水区 (391～ 41 9aa)所构成的膜锚着序列。经 648株 (vv+MDV)和马立克氏病毒强毒 (vMDV)GA株的 gE相比较 ,在MDV血清 1型中 gE是较为保守的 ,二者仅有 2个核苷酸的差异 (第 51 2位、第 1 472位 ) ,并导致了有二个相应的氨基酸的改变 (第1 71位Leu/Pro、第 491位Arg/Lys)。     

Ⅰ型马立克氏病病毒不同致病型参考株与中国分离株pp24基因的克隆与序列分析

为了比较Ⅰ型马立克氏病病毒(MDV)的致病型与pp24基因的关系,将Ⅰ型MDV弱毒(mMDV)、强毒(vMDV)、超强毒(vvMDV)、特超强毒(vv MDV)等不同致病型的CVI988、GA、648A、RB1B、Md5和Md11等6个国际参考株,从中国河北、北京、广东和广西等地分离的7个中国分离株和1个中国疫苗毒814株的pp24基因分别做PCR扩增,并将其克隆到pMD-18载体中测序,与国外已发表的BC-1株进行序列比较.结果表明:Ⅰ型MDV的pp24基因非常保守,15个毒株中只出现5个碱基的随机变化,并引起相应的4个氨基酸改变,但与致病型无明显相关;pp24基因ORF的第81碱基出现差异,所有中国株为G,所有不同致病型国外参考株为C,但并未引起氨基酸改变,显示这一碱基差异只是作为MDV地域性分布的遗传标志,而与病毒分离的年代及致病型等因素无关.     

Ⅰ型马立克病毒UL24蛋白的原核表达及其亚细胞定位的研究

为研究Ⅰ型马立克病毒(MDV)UL24蛋白的亚细胞定位,以MDV GX0101为模板,PCR扩增UL24基因全长,分别克隆到原核表达载体pGEX-6P-1、pET-32a(+)和真核表达载体pEGFP-C1中。将原核表达重组质粒转化到大肠杆菌感受态细胞BL21(DE3)中表达,并进行纯化和鉴定。用纯化蛋白免疫Balb/c小鼠,制备并鉴定抗UL24蛋白的多克隆抗体。通过间接免疫荧光试验(IFA)检测感染GX0101的鸡胚成纤维细胞(CEF)中的UL24蛋白。同时,将真核表达重组质粒pEGFP-C1-UL24转染CEF细胞,通过激光共聚焦显微镜观察UL24蛋白在CEF中的亚细胞定位。结果显示Ⅰ型MDV的UL24基因在原核表达载体中能够正确表达,免疫小鼠后获得抗UL24蛋白的多克隆抗体。该抗体可特异性识别MDV UL24蛋白,且MDV UL24蛋白在CEF的细胞质和细胞核中定位,以上研究结果为进一步研究MDV UL24基因的功能奠定基础。     

鸡马立克氏病毒和网状内皮增生病毒感染肉鸡时的相互作用

为了研究鸡马立克氏病病毒(MDV)和网状内皮增生病病毒(REV)共感染时的相互作用,分别在REV母源抗体阳性(REV-Ab )和阴性(REV-Abˉ)及经MDV疫苗CVI988株免疫和不免疫的商品代肉鸡,比较了二种病毒在病毒血症水平和特异抗体效价上的相互影响。结果表明,在未经CVI988株免疫鸡,REV病毒血症对MDV强毒接种后的病毒血症水平及抗体效价无明显影响,但REV病毒血症显著抑制了CVI988疫苗免疫为鸡提供的抵抗力和抗体效价,因而提高了强毒MDV感染后的病毒血症的程度。另一方面,MDV感染会显著减弱REV-Ab 鸡对REV感染的抵抗力,提高REV-Ab 鸡在感染REV后的病毒血症水平并抑制对它的抗体效价。分析表明,MDV和REV共感染主要通过抑制鸡体的免疫功能来影响另一种病毒的复制及其致病作用。     

表达传染性法氏囊病毒VP2蛋白的重组马立克氏病毒的构建

用聚合酶链式反应(PCR)方法从真核表达载体pcDNA3.1-VP2中扩增出包含CMV和polyA的VP2表达盒基因片段,经琼脂糖凝胶电泳大小为2.4kb;将该基因片段插入马立克氏病病毒(MDV)CVI988//Rispens的非必需区US10片段中,经SphI酶切分析获得大小为6.0和2.4kb两个片段,表明成功构建出表达VP2基因的MDV CVI988转移载体pUC18-US10-VP2质粒.将质粒与CVI988/Rispens疫苗毒共转染鸡胚成纤维细胞(CEF),通过免疫荧光方法筛选,结果获得了表达VP2基因的重组MDV(rMDV-VP2).用IBDV特异性单克隆抗体进行间接免疫荧光试验(IFA)证实,rMDV-VP2病毒传至第8代仍能稳定表达VP2蛋白,这为进一步研究其免疫学特性奠定了基础.     

鸡马立克氏病毒和网状内皮增生病毒感染肉鸡时的相互作用

为了研究鸡马立克氏病病毒(MDV)和网状内皮增生病病毒(REV)共感染时的相互作用,分别在REV母源抗体阳性(REV-Ab+)和阴性(REV-Ab-)及经MDV疫苗CVI988株免疫和不免疫的商品代肉鸡,比较了二种病毒在病毒血症水平和特异抗体效价上的相互影响.结果表明,在未经CVI988株免疫鸡,REV病毒血症对MDV强毒接种后的病毒血症水平及抗体效价无明显影响,但REV病毒血症显著抑制了CVI988疫苗免疫为鸡提供的抵抗力和抗体效价,因而提高了强毒MDV感染后的病毒血症的程度.另一方面,MDV感染会显著减弱REV-Ab+鸡对REV感染的抵抗力,提高REV-Ab+鸡在感染REV后的病毒血症水平并抑制对它的抗体效价.分析表明,MDV和REV共感染主要通过抑制鸡体的免疫功能来影响另一种病毒的复制及其致病作用.