棉铃虫Ⅰ型几丁质酶的表达

昆虫几丁质酶主要参与昆虫蜕皮、围食膜降解、细胞增殖、机体免疫防御、生长因子等重要生理生长发育过程。在本研究中,从NCBI下载棉铃虫几丁质酶序列,并克隆验证正确,构建的系统发育树表明属于Ⅰ型几丁质酶。将不包含信号肽的开放阅读框序列(1 707 bp)与pET28a载体连接,转化至大肠杆菌transetta(DE3)中进行诱导表达,Western blot进一步验证融合蛋白His-HaCHT。用镍柱子纯化融合蛋白,纯化获得的融合蛋白对胶体几丁质有降解活性,其酶活力为0.023μg/mL·s~(-1)。不同龄期的qPCR结果显示,该基因在棉铃幼虫的6个幼虫期以及预蛹蜕皮后均有表达,但HaCHTI在4龄和6龄幼虫阶段表达相对较高,而在1龄、2龄、3龄、5龄幼虫和预蛹表达量较低。这些结果表明,异源表达的棉铃虫的I型几丁质酶对胶体几丁质具有降解活性,可能对棉铃虫正常蜕皮有着重要的作用。     

棉铃虫Ⅰ型和Ⅶ型几丁质酶基因表达规律的比较分析

几丁质酶（chitinase, CHT）在昆虫生长发育过程中主要有降解围食膜、外骨骼、角质层以及肠道内层的几丁质成分,从而参与昆虫的蜕皮和细胞增殖的功能。在本研究中,分析比较棉铃虫I型和Ⅶ型几丁质酶HaCHTⅠ、HaCHTⅦ的结构域及其时空表达特性,对的进一步功能研究提供重要的素材。首先利用生物信息学在线工具SMART对本课题组前期所获得的几丁质酶基因HaCHTⅠ、HaCHTⅦ的结构域进行分析;之后采用qRT-PCR方法研究棉铃虫6龄幼虫不同组织和幼虫不同龄期蜕皮前后的中肠中HaCHTⅠ、HaCHTⅦ的时空表达特性。结果表明：对几丁质酶HaCHTⅠ、HaCHTⅦ结构域进行分析,发现HaCHTⅠ和HaCHTⅦ均具有信号肽序列、催化区域、连接区域,且HaCHTⅠ有一个几丁质结合结构域,而HaCHTⅦ则无;棉铃虫Helicoverpa armigera几丁质酶基因HaCHTⅠ和HaCHTⅦ在6龄幼虫不同组织部位的均有表达,其中HaCHTⅠ在各个部位的表达量没有显著的差异,而HaCHTⅦ在头壳和体壁中表达显著高于其它组织;几丁质酶基因HaCHTⅠ、HaCHTⅦ在棉铃虫幼虫蜕皮前后中肠的表达量变化较大,其中HaCHTⅠ在3、4、5、6龄末期及蛹期时的表达量呈递减的趋势,在4、5、6龄初期时表达量则是先减后增的趋势,而HaCHTⅦ在3、4、5、6龄末期及蛹期时的表达量呈递增的趋势,恰与同一时期HaCHTⅠ的表达量相反,在4、5、6龄初期时HaCHTⅦ的表达量呈递减的趋势。棉铃虫HaCHTⅠ和HaCHTⅦ的结构域和时空表达都存在差异,据此我们测这些差异可能对其功能具有一定的影响。本结果为深入研究几丁质酶基因HaCHTⅠ和HaCHTⅦ的功能奠定了基础。     

中国西藏小反刍兽疫病毒China/Tib/Gei/07-30磷蛋白基因的分子特征及其编码蛋白特性分析

对我国西藏小反刍兽疫病毒野生株China/Tib/Gej/07-30进行磷蛋白基因序列测定,并进行分子生物学特征分析。首先应用逆转录聚合酶链式反应扩增出病毒磷蛋白基因片段,对聚合酶链式反应产物进行直接测序,然后对测定的核苷酸和推测的氨基酸序列进行比较分析。小反刍兽疫病毒China/Tib/Gej/07-30磷蛋白基因由1 655个核苷酸组成,编码2个相互交叠的开放阅读框(ORF)。第一个ORF长度为1 530个核苷酸,编码的P蛋白长度为509个氨基酸。第二个ORF长度为534个核苷酸,编码的C蛋白长度为177个氨基酸。第一个ORF通过基因编辑在751位插入1个G核苷酸,转录生成第二个mRNA,长度为897个核苷酸,编码的V蛋白长度为298个氨基酸。小反刍兽疫病毒China/Tib/Gej/07-30的P蛋白与其他分离株氨基酸序列同源性为86.1%～97.3%,C蛋白氨基酸序列相似性为84.3%～94.9%,V蛋白为82.9%～96.3%。China/Tib/Gej/07-30的P蛋白第315～387位氨基酸是一段高度保守的七肽重复序列。     

我国西藏小反刍兽疫病毒China／Tib／Gej／07—30核衣壳蛋白基因和基因组启动子区的分子特征分析

首次对我国西藏小反刍兽疫病毒China/Tib/Gej/07-30的核衣壳蛋白(N)基因和基因组启动子(GP)区进行序列测定和分子生物学特征分析。首先应用逆转录聚合酶链式反应从发病山羊病料中扩增出小反刍兽疫病毒N基因片段,用cDNA3′末端快速扩增方法获得基因组启动子区片段,对聚合酶链式反应产物进行直接测序,然后对测定的核苷酸和推测的氨基酸序列进行比较分析,绘制系统发生树。我国西藏小反刍兽疫病毒China/Tib/Gej/07-30的N基因由1689个核苷酸组成,编码525个氨基酸,与India/Jhansi/03等6个已知N基因全序列的PPRV毒株核苷酸和氨基酸序列同源性分别为91.7～97.6和94.9～98.5。小反刍兽疫病毒China/Tib/Gej/07-30N蛋白与磷蛋白作用的结构序列之一为495LFRLQAM501保守序列,N蛋白281-289位氨基酸含有一个T细胞表位,为281YPALGLHEF289保守序列。小反刍兽疫病毒China/Tib/Gej/07-30的GP区由107个核苷酸组成,与Tur-key2000等5株其他PPRV毒株同源性为91.8～98.2。N基因核苷酸序列和相应的氨基酸序列系统进化分析表明小反刍兽疫病毒China/Tib/Gej/07-30与亚洲国家分离株关系最近。     

中国西藏小反刍兽疫病毒野生株China/Tib/Gej/07-30基质蛋白基因和融合蛋白基因的分子特征分析

对我国西藏小反刍兽疫病毒野生株China/Tib/Gej/07-30进行基质蛋白(M)和融合蛋白(F)基因序列测定,并进行分子生物学特征分析。首先应用逆转录聚合酶链式反应扩增出M和F基因片段,对聚合酶链式反应产物进行直接测序,然后对测定的核苷酸和推测的氨基酸序列进行比较分析。China/Tib/Gej/07-30的M基因由1483个核苷酸组成,编码335个氨基酸,与其他分离株核苷酸和氨基酸序列同源性分别为92.4%～97.7%和97.0%～98.2%。F基因由2411个核苷酸组成,编码546个氨基酸,与其他分离株核苷酸和氨基酸序列同源性分别为85.5%～96.1%和94.3%～98.2%。China/Tib/Gej/07-30的F蛋白含有信号肽序列和跨膜结构域,序列高度变异。F蛋白第104～108位和第109～133位氨基酸位点分别是高度保守的裂解位点和融合肽结构域。F蛋白还含有序列高度保守的三个七肽重复区。China/Tib/Gej/07-30的M基因3′端的非编码区(UTR)长度为443个核苷酸,GC含量高达68.4%,与其他PPRV毒株的同源性为82.4%～93.5%。China/Tib/Gej/07-30的F基因5′UTR区长度为634个核苷酸,GC含量高达70.0%,与其他PPRV毒株序列相似性为76.2%～91.7%。     

中国小反刍兽疫病毒分离株China/Tib/07全基因组序列测定与分析

小反刍兽疫病毒属于副黏病毒科麻疹病毒属成员。本研究对我国首次分离的小反刍兽疫病毒株China/Ti-bet/07进行了全基因组序列测定及分子生物学特征分析。根据GenBank公布的小反刍兽疫病毒基因组序列设计引物通过RT-PCR扩增病毒基因组内部序列,通过3′和5′-RACE获得病毒基因组末端序列。序列测定与分析的结果表明,China/Tib/07株全长15948bp,预测编码6种结构蛋白和2种非结构蛋白,与已发表小反刍兽疫病毒基因组的长度和结构相似;在系统进化上与西南亚流行毒株有很高的同源性(91.6%～98.1%);与麻疹病毒属的其它成员相比,与牛瘟病毒的同源性最高(64.3%)。     

非洲猪瘟在俄罗斯的流行与研究现状

非洲猪瘟(African swine fever,ASF)由非洲猪瘟病毒(ASFV)引起,是家猪和野猪的一种高度接触性、致死性传染病,可表现为最急性、急性、亚急性和慢性四种形式。猪感染后以发热、高病毒血症和出血性病变为特征。有的毒株可引起高发病率和高死亡率。自2007年ASF传入格鲁吉亚以来,该病在高加索地区(包括俄罗斯)逐步蔓延,造成多地大量家猪和野猪病死,经济损失惨重。2017年3月,ASF突然在远东地区伊尔库茨克州出现,疫点距中国北方最大陆路口岸满洲里仅约1 000 km,使得传入中国的风险空前提高。为此,本文对该病10年间在俄罗斯的流行状况和研究情况进行总结,以期为我国对该病的防控提供参考。     

水平回转培养对斑马鱼血管发育的影响

随着空间生命科学的发展, 微重力对生命体的影响已成为科学家们日益关注的问题。多数研究表明, 微重力对生物体胚胎早期发育有着重要影响, 而血管系统作为胚胎最早行使功能的系统备受关注。目前关于微重力对血管发育影响的研究大多来自对离体培养细胞的体外回转模拟实验, 在体实验相对较少。文章利用斑马鱼作为模式动物, 在体探究水平回转培养环境下斑马鱼胚胎早期发育及水平回转培养对其血管系统发育的影响。在斑马鱼受精后24 h(24 hpf)时进行水平回转培养处理, 至36 hpf时收集胚胎, 通过体视显微镜观察斑马鱼表型变化, 通过半定量RT-PCR、qPCR及全胚原位杂交等手段对比水平回转培养环境下与对照组血管相关因子的表达情况, 并通过BrdU掺入及TUNEL法进行斑马鱼全胚细胞凋亡及增殖检测。结果表明, 在90 r/min水平回转培养环境下, 斑马鱼死亡数量没有差异, 24 hpf时破壳数量显著降低(10.3±0.41 vs. 0.0, P<0.05), 心率显著加快(223.5±2.32 vs. 185.0±3.23, P<0.05), 黑色素明显增加, 动静脉发育紊乱, 且在120 r/min转速下, 胚胎血管特异性表达因子flk1、flt4及 ephrinB2的表达均显著降低, 斑马鱼细胞凋亡明显增加, 而细胞增殖无显著差异, 提示水平回转培养对斑马鱼胚胎发育特别是早期血管发育具有重要影响。