基于CRISPR/Cas系统的病原微生物检测体系构建研究进展

规律成簇间隔短回文重复序列及其相关蛋白(clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated protein,CRISPR/Cas)自发现以来,其应用范围在不断拓宽。除在基因编辑方面出色的应用能力外,近年来Cas12、Cas13等蛋白反式切割活性的发现,使其在病原微生物快速检测方面也显现出巨大的应用潜力。基于CRISPR/Cas系统建立的病原微生物检测技术具有灵敏度高、特异性强、操作简单等特点,通过设计不同靶向的引导RNA能够对不同的目标进行快速检测,是一种极具应用潜力的检测技术。本文对基于CRISPR/Cas开发的部分代表性病原微生物检测技术类型进行总结。由于引导RNA在CRISPR/Cas系统中具有重要作用,但目前鲜见相关总结文章,本文对部分Cas蛋白引导RNA特点以及特异性靶标的获取也进行了重点阐述,以期为开发基于CRISPR/Cas系统新型病原微生物检测技术提供参考和依据。     

人类传染病亦危害动物健康

随着畜牧业发展、宠物市场增长、气候变化、生态系统破坏以及旅行和商业全球化,人与动物之间的关系在全球范围内持续加强。人类与动物之间的联系不断升级,使得病原体的威胁也不断扩散。关于人兽共患疾病的研究多集中在由动物传染给人类的疾病,如疯牛病、艾滋病、禽流感等。但是微生物的交换是相互的,近年来越来越多的研究表明人类亦会将病原体传播给动物,包括新型冠状病毒、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、甲型流感病毒、隐孢子虫和蛔虫等。因此本文对人类疾病传染给动物的研究作一综述,为人与动物传染病的有效预防与控制提供参考。     

人乳头瘤病毒16型E7蛋白的原核表达与鉴定

本研究在大肠杆菌BL21中融合表达人乳头瘤病毒16型E7蛋白,并初步评价其应用价值。采用PCR技术扩增出HPV16E7基因,将其克隆进原核表达载体pGEX6p-1,转化至大肠杆菌BL21,利用IPTG进行诱导表达。以纯化的融合蛋白作为检测抗原建立间接ELISA方法,用于检测重组李斯特菌(Lm1-2-E7)免疫小鼠后的E7血清抗体水平。在25℃,0.5mM IPTG诱导下,HPV16E7蛋白在大肠杆菌BL21中获得表达,融合蛋白以可溶性形式存在,Western blot结果显示其与HPV16E7单克隆抗体发生特异性反应。二次免疫后小鼠血清经间接ELISA结果表明E7特异性抗体滴度为1∶200。结果表明GST-E7融合蛋白具有较强的免疫活性。     

空肠弯曲菌fliD基因突变株的构建及其生物学特性

【目的】研究fliD基因对空肠弯曲菌生物学特性的影响,为阐明该基因的功能和作用机制奠定基础。【方法】利用同源重组技术构建fliD基因的插入失活突变株NCTC11168△fliD,并通过与野生株比较,对fliD突变株生长速率、运动力、黏附力和侵袭力等生物学特性进行研究。【结果】与野生型NCTC11168相比,突变株NCTC11168△fliD的生理生化特性不变;突变株的生长速率无明显变化;MH半固体穿刺实验中,突变株只能在接种处生长,运动力明显减弱;在Caco-2细胞黏附、侵袭实验中,fliD突变株的黏附率和侵袭率分别为164.00±19.49、55.00±6.09,fliD基因失活使得突变株的黏附率和侵袭率显著降低(0P0.01)。【结论】fliD基因是空肠弯曲菌运动能力重要的分子基础,与空肠弯曲菌感染细胞的黏附侵袭作用密切相关,即与空肠弯曲菌的致病性密切相关。     

结核分枝杆菌Rv2626c诱导的细胞免疫应答特性

全球有近1/4的人感染结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis,M.tb)并长期处于潜伏感染状态。Rv2626c是结核分枝杆菌受DosR调控的重要潜伏感染相关蛋白。本研究对Rv2626c蛋白进行了原核表达和纯化,并以RAW264.7细胞和小鼠为感染模型,对其免疫生物学特性进行了分析。SDS-PAGE及Western blotting鉴定结果表明,Rv2626c-His融合蛋白主要以可溶形式表达,能与兔抗H37Rv多抗血清发生特异性免疫反应。此外,本研究发现Rv2626c蛋白能结合到巨噬细胞RAW 264.7表面并上调细胞NO的生成;显著诱导促炎细胞因子IFN-γ、TNF-α、IL-6和MCP-1的产生;并能诱导小鼠产生更强的Th1免疫应答。上述研究有利于揭示结核分枝杆菌的致病机制,为新型结核病疫苗的研制奠定了理论基础。     

用小鼠模型分析可溶性表达结核分枝杆菌Ag85A的免疫原性

【目的】可溶性表达结核分枝杆菌Ag85A蛋白,并评价其免疫原性。【方法】利用冷休克表达质粒和含有伴侣质粒的大肠杆菌对Ag85A蛋白进行可溶性原核表达,并进行纯化与鉴定,通过C57BL/6小鼠模型对Ag85A蛋白的免疫原性,包括诱导机体特异性体液免疫应答和细胞免疫应答水平进行分析。【结果】重组菌诱导后裂解上清中检测到可溶性Ag85A蛋白的表达,经过亲和层析纯化收获了纯度在90%以上的Ag85A蛋白,Western blot鉴定显示其具有较好的免疫反应性。Ag85A蛋白免疫小鼠后,血清中可以检测到高水平的Ig G抗体效价,其中Ig G2b水平要高于Ig G1。通过特异性多肽、蛋白刺激脾脏和腹股沟淋巴结细胞可分泌高水平的IFN-γ、TNF-α等Th1型细胞因子。【结论】实现了Ag85A蛋白的可溶性表达,免疫特性评价显示Ag85A蛋白可诱导机体产生强烈的特异性体液免疫应答及Th1型的细胞免疫应答,从而为其进一步免疫学功能的研究奠定了重要基础。     

稳定携带H5亚型禽流感病毒候选DNA疫苗减毒沙门氏菌的构建及其免疫原性

采用PCR技术从重组质粒pVAX1-HA扩增出禽流感病毒JSGO(H5N1)株的血凝素(HA)基因,将其克隆入真核表达质粒pmcDNA3.1 中,获得重组表达质粒pmcDNA3.1-HA。通过电穿孔转化法将重组质粒转入减毒鼠伤寒沙门氏菌SL7207*,构建成功携带DNA疫苗的重组沙门氏菌SL7207*(pmcDNA3.1-HA)。经体内体外试验证实,重组质粒pmcDNA3.1-HA在沙门氏菌中的稳定性显著高于pcDNA3.1-HA。将重组菌SL7207*(pmcDNA3.1-HA)和SL7207*(pcDNA3.1-HA)分别以2×109CFU剂量两次口服免疫BALB/c小鼠,免疫小鼠可产生针对禽流感病毒HA蛋白的黏膜抗体。重组菌以5×109CFU剂量两次口服免疫试验鸡,免疫鸡的小肠样品中可测到针对禽流感病毒HA蛋白的黏膜抗体,且SL7207*(pmcDNA3.1-HA)免疫组的抗体效价高于SL7207*(pcDNA3.1-HA)免疫组。免疫保护试验结果显示,SL7207*(pmcDNA3.1-HA)和SL7207*(pcDNA3.1-HA)免疫组的免疫保护率均与空载体组之间存在显著性差异(P<0.05),且SL7207*(pmcDNA3.1-HA)免疫组的保护率较SL7207*(pcDNA3.1-HA)免疫组提高了22.6%,说明稳定携带H5亚型禽流感病毒DNA疫苗的减毒沙门氏菌具有良好的免疫原性和免疫保护性。     

禽沙门菌诱导宿主免疫应答的特性

沙门菌病(Salmonellosis)是全世界最普遍的食源性疾病之一,不仅对养殖业造成经济损失,还对人类安全构成威胁。禽沙门菌感染肠道后,可诱导肠上皮细胞表达多种TLRs和炎症反应的发生,在分泌的趋化因子作用下免疫效应细胞迁移到感染部位。细菌通过肠上皮细胞屏障后被巨噬细胞或树突状细胞吞噬,其中巨噬细胞是沙门菌的主要定殖场所。天然免疫系统将抗原递呈给淋巴细胞后,机体能够在2–3周内通过以Th1为主的免疫应答清除在肠道和深层组织中的沙门菌。而宿主特异性血清型鸡白痢沙门菌从肠道侵入后,在肝脾和其他器官中定殖,进而引发全身感染。早期感染阶段不会引起肠道炎症反应,主要诱导以Th2为主的免疫应答,而Th1型应答相对较弱,有利于鸡白痢沙门菌在机体内的持续存在和感染。本文围绕禽沙门菌的致病机理和免疫应答特性进行阐述,尤其对鸡白痢沙门菌免疫逃逸和持续载菌的特性进行深入分析,为禽沙门菌病的防控提供新靶标和新见解。     

沙门菌分类学进展

本文概述了沙门菌属分类的４个发展历程,即依据菌株临床致病作用,抗原特异性,生化特性和ＤＮＡ相关度等分类研究,介绍了沙门菌新分类概念,以及分类新技术在沙门菌中的应用前景。     

新型冠状病毒S1蛋白的表达及活性鉴定

旨在获得具有免疫活性的SARS-CoV-2S1蛋白,为COVID-19的免疫预防及临床诊断提供较好的候选抗原.该研究利用PCR技术扩增出刺突蛋白(Spike,S)的S1亚基序列,通过同源重组法将目的片段克隆至冷休克表达载体pCold I,转化至大肠杆菌BL21感受态细胞内诱导表达S1蛋白,经Ni2+柱亲和层析纯化后,通...