日本血吸虫期别差异表达基因文库的构建及分析

为从期别差异表达基因分析入手研究血吸虫的生长发育机制,应用抑制性消减杂交 (suppressed subtractive hybridization , SSH) 技术首次构建了日本血吸虫尾蚴、虫卵和成虫的期别差异表达基因文库 . 经消减效率分析和三种文库克隆的 EST 的期别差异性鉴定,表明所建文库质量较高,为在整个基因组水平分离血吸虫的差异表达基因提供了重要材料 . 由三个文库选择 257 个插入片段大于 500 bp 的克隆测定了 EST 序列 . 同源性分析结果表明 257 个 EST 代表 182 种血吸虫基因,其中有 22 种为血吸虫已知基因,有 128 种为血吸虫已知 EST ,有 32 种为新发现的血吸虫基因 . 对 EST 编码蛋白的功能预测结果显示：尾蚴消减文库的基因多与运动、能量代谢、转录调节及致病性相关;虫卵消减文库的基因可能参与信号转导、细胞粘附、蛋白质和碳水化合物的代谢以及抗氧化反应;成虫消减文库的基因多参与蛋白质的合成、转运及分解代谢,参与虫体的运动等 . 大规模分离、分析血吸虫期别差异表达基因将对从分子水平去解读血吸虫的生长发育机制,筛选高效疫苗候选抗原、药物靶标及诊断制剂有重要意义 .     

日本血吸虫凋亡基因Sjcaspase3的克隆、真核表达 及其功能分析

为深入研究日本血吸虫细胞凋亡机制。利用PCR技术扩增得到Sjcaspase3的全长序列,其ORF含900 bp,编码299个氨基酸,理论分子量为33 509.7 Da,理论等电点为6.39。Real-time PCR分析表明该基因在日本血吸虫生长发育的各个时期均有表达,其中21 d表达量最高,42 d雌虫表达量高于42 d雄虫。成功构建了p XJ40-FLAG-Sjcaspase3重组质粒并转染到Hela细胞内,荧光定量PCR和Western blotting分析表明Sjcaspase3成功在Hela细胞中表达。酶活分析提示重组Sjcaspase3具有切割特异性底物天冬氨酸-谷氨酸-缬氨酸-天冬氨酸(DEVD)的活性。流式细胞术检测了Sjcaspase3可诱导Hela细胞发生早期细胞凋亡。研究结果为深入探讨Sjcaspase3的生物学功能及日本血吸虫细胞凋亡机制奠定了基础。     

日本血吸虫SjOST48基因的克隆、表达及其重组蛋白免疫保护效果分析

为了鉴定日本血吸虫SJCHGC01743基因并评估其重组蛋白作为新的血吸虫病候选疫苗抗原的潜力,利用PCR技术扩增日本血吸虫SJCHGC01743基因,应用荧光实时定量PCR分析该基因在日本血吸虫不同发育阶段虫体的转录水平,以p ET-28a(+)为载体构建重组表达质粒并诱导其在大肠杆菌中表达。将纯化的重组蛋白免疫BALB/c小鼠制备免疫血清,利用Western blotting检测重组蛋白的免疫原性,应用间接免疫荧光技术对SJCHGC01743进行蛋白组织定位,利用间接ELISA方法检测小鼠血清中特异性抗体水平。将重组抗原免疫小鼠,评估其免疫保护效果。PCR扩增得到1 248 bp不含信号肽的c DNA序列,同源性分析结果显示,该基因为日本血吸虫寡糖转移酶OST48亚基,命名为Sj OST48。实时定量PCR分析显示Sj OST48在检测的童虫和成虫各个期别虫体中均有转录,其中在28 d虫体中的转录水平最高,在42 d雌虫中的转录量显著高于雄虫。构建的重组表达质粒p ET-28a(+)-Sj OST48成功在大肠杆菌中表达,重组蛋白r Sj OST48分子量约50 k Da。Western blotting分析表明r Sj OST48能被小鼠免疫血清识别,具有良好的免疫原性,间接免疫荧光实验表明Sj OST48蛋白主要分布于虫体体被,少量分布于实质。ELISA检测结果表明r Sj OST48能诱导产生较高的特异性Ig G、Ig G1和Ig G2a抗体。动物免疫保护实验结果表明Sj OST48能诱导小鼠产生32.62%(P0.05)的减虫率及57.61%(P0.01)的肝脏减卵率。本研究为深入探讨日本血吸虫Sj OST48基因的生物学功能及筛选新的血吸虫疫苗候选分子奠定了基础。     

日本血吸虫童虫裂解物对东方田鼠肝脏T7噬菌体展示cDNA文库的筛选及阳性克隆分析

东方田鼠对血吸虫具有天然抗性。为筛选和分析东方田鼠抗血吸虫抗性相关基因, 以日本血吸虫童虫可溶性裂解物为探针, 筛选东方田鼠肝脏噬菌体展示cDNA文库。经三轮筛选, 特异性噬菌体得到有效富集(375倍)。随机挑取92个克隆进行序列测定, 获得了19条有效EST序列。其中13个条EST序列与已知基因或表达序列标签同源, 6个EST序列与已知基因或表达序列标签均无同源性, 为新的表达序列标签。将19个EST序列的阳性噬菌体克隆和血吸虫童虫共培养, 其中4号(GenBank Accession No.: EW968294)、13号(GenBank Accession No.: EW968303)、14号(GenBank Accession No.: EW968304)、15号(GenBank Accession No.: EW968305)、18号(GenBank Accession No.: EW968308)克隆均诱导了显著的杀虫效果。综合生物信息学分析结果及体外杀伤试验结果, 编码CASP8和FADD类似性细胞程序性死亡调节蛋白、a-2-HS-糖蛋白、M4蛋白、具有R3H结构域的一种mRNA结合蛋白以及三种未知蛋白的编码基因(14、15、18号克隆)可能是东方田鼠抗血吸虫病抗性相关基因。为进一步研究东方田鼠抗血吸虫机理奠定了基础。     

日本血吸虫童虫裂解物对东方田鼠肝脏T7噬菌体展示cDNA文库的筛选及阳性克隆分析

东方田鼠对血吸虫具有天然抗性。为筛选和分析东方田鼠抗血吸虫抗性相关基因, 以日本血吸虫童虫可溶性裂解物为探针, 筛选东方田鼠肝脏噬菌体展示cDNA文库。经三轮筛选, 特异性噬菌体得到有效富集(375倍)。随机挑取92个克隆进行序列测定, 获得了19条有效EST序列。其中13个条EST序列与已知基因或表达序列标签同源, 6个EST序列与已知基因或表达序列标签均无同源性, 为新的表达序列标签。将19个EST序列的阳性噬菌体克隆和血吸虫童虫共培养, 其中4号(GenBank Accession No.: EW968294)、13号(GenBank Accession No.: EW968303)、14号(GenBank Accession No.: EW968304)、15号(GenBank Accession No.: EW968305)、18号(GenBank Accession No.: EW968308)克隆均诱导了显著的杀虫效果。综合生物信息学分析结果及体外杀伤试验结果, 编码CASP8和FADD类似性细胞程序性死亡调节蛋白、a-2-HS-糖蛋白、M4蛋白、具有R3H结构域的一种mRNA结合蛋白以及三种未知蛋白的编码基因(14、15、18号克隆)可能是东方田鼠抗血吸虫病抗性相关基因。为进一步研究东方田鼠抗血吸虫机理奠定了基础。     

制备禽致病性大肠杆菌菌蜕的三种方法比较

菌蜕(Bacterial ghosts)是一种只含有细菌内、外膜结构的细菌空壳,可作为新型疫苗和传递载体。本研究通过3种方式制备禽致病性大肠杆菌(Avian pathogenicity Escherichia coli,APEC)分离株DE17的菌蜕,评价不同的菌蜕制备方法。结果表明,利用噬菌体Phi X174的裂解基因E构建的溶菌质粒pBV220-E制备DE17菌蜕,对DE17菌株裂解率可达99.9%,扫描电镜观测结果表明,在DE17两端或中部形成可见的跨膜孔道,呈现典型的菌蜕结构。利用合成的细胞穿透肽MAP(KLALKLALKALKAALKLA)作用于DE17制备菌蜕,结果表明,10μmol/L的MAP可实现对OD_(600)=0.1的DE17完全灭活,扫描电镜虽未看到明显的跨膜孔道,但细菌的膜结构呈现沟壑状,而构建的可表达MAP的溶菌质粒pBV220-MAP并不能实现对DE17的裂解作用。本研究通过比较分析不同APEC菌蜕的制备方式,为进一步研究菌蜕疫苗和提高菌蜕疫苗的生物安全性提供参考。     

日本血吸虫磷酸甘油酸变位酶SjPGAM基因的克隆、表达及功能分析

磷酸甘油酸变位酶(Phosphoglycerate mutas)是糖酵解过程中的一种重要酶,主要催化3-磷酸甘油酸转化为2-磷酸甘油酸.利用PCR技术从日本血吸虫19 d童虫中首次扩增到一个PGAM家族基因,序列分析表明该基因的完整编码框含753 bp,编码250个氨基酸,理论分子量28.26 kD,理论等电点7.01.同源性分析结果表明,该基因的氨基酸序列具有典型PGAM家族特征,推测为血吸虫的PGAM基因,命名为SjPGAM(GenBank Accession No.EU374631).实时定量PCR分析显示该基因在14d和19d童虫中的表达量明显高于其他发育阶段,42d雄虫中的表达量高于雌虫.构建了该基因的原核重组表达质粒pET-28a( )-PGAM,在大肠杆菌系统中成功获得了表达,重组蛋白以包涵体形式存在,Western blotting显示表达产物能被日本血吸虫成虫粗抗原免疫血清所识别.SjPGAM基因及其表达产物的获得,为探索PGAM基因家族在血吸虫能量代谢过程中碳水化合物转运、新陈代谢调节和生长发育提供了重要基础.     

日本血吸虫SjRAD23基因的克隆表达及基因重组抗原的免疫保护效果

辐射敏感蛋白23具有核苷酸切除修复功能,在泛素蛋白酶体途径中起到重要作用。本研究利用PCR技术克隆了日本血吸虫辐射敏感蛋白23(Sj RAD23)编码的c DNA序列,成功获得Sj RAD23的基因序列,其ORF为1 053 bp。构建Sj RAD23基因重组表达质粒p ET28a(+)-Sj RAD23,并在大肠杆菌BL21中成功诱导表达,重组蛋白在上清和沉淀中都有存在。利用免疫组化技术检测该蛋白在虫体的分布情况,该蛋白广泛分布在日本血吸虫虫体被膜。用重组蛋白免疫BALB/c小鼠后,免疫小鼠血清中检测到较高水平的特异性Ig G、Ig G1和Ig G2a。Western blotting分析显示重组蛋白能够被日本血吸虫成虫可溶性抗原免疫小鼠血清所识别。用重组蛋白r Sj RAD23免疫结果与206佐剂对照组比较,r Sj RAD23在BALB/c小鼠中诱导了35.94%减虫率,40.59%肝脏减卵率。结果表明Sj RAD23具有作为疫苗候选分子的潜力。