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。     

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meq基因细胞转化机制的最新研究进展

马立克氏病病毒(Marek's disease virus,MDV)是禽类马立克氏病(MD)的病原体.MDV有三个血清型,其中MDV-1强毒株不仅可以导致宿主淋巴细胞溶细胞性病变,使淋巴组织萎缩,而且还有转化淋巴细胞能力,诱发淋巴瘤[1].meq是MDV-1的主要致瘤基因,近来研究发现,MEQ不仅具有转录活化作用,它还能与C-末端结合蛋白家族(Ct-BPs)转录辅助抑制因子结合成转录抑制复合物,抑制目的基因转录.     

敲除meq的鸡马立克氏病毒强毒株对超强毒的免疫保护作用

【目的】比较和评价一株敲除了meq基因的马立克氏病毒(MDV)的致病性及其诱发的保护性免疫作用。【方法】将1日龄SPF鸡150只随机分为5组,每组30只,分别饲养于正压过滤空气的SPF动物饲养隔离罩内。1日龄时,第1和第5组鸡以2000PFU/只的剂量腹腔接种GX0101Δmeq,第2组鸡以2000PFU/只的剂量腹腔接种CVI988/Rispens疫苗株,第3和第4组鸡不接种任何病毒作为对照组。免疫接种5d后,第1、2、3组分别以500PFU/只的剂量攻击MDV超强毒株vvrMd5。饲养90d,观察死亡情况,对各组死亡鸡只剖检,并取疑似马立克特有病变脏器做石蜡切片,于攻毒后90d处死全部存活鸡并随机取心脏、肝脏、脾脏做病理切片。【结果】单独接种GX0101Δmeq的第5组没有任何马立克氏病临床症状和特有的组织学病变,接种GX0101Δmeq再感染超强毒株vvrMd5的第1组也没有马立克病特有的组织学病变,但CVI988/Rispens免疫后感染超强毒株vvrMd5的第2组显示马立克病特有病变的病理切片比例为9/42,单独接种超强毒株vvrMd5的第3组死亡率为87%,死亡鸡出现可眼观典型肿瘤率为25%,免疫接种GX0101Δmeq和CVI988/Rispens的第1组和第2组对超强毒株vvrMd5攻击的保护指数分别为100%和89%。【结论】本实验构建的MDVmeq基因缺失株-GX0101Δmeq可在体外稳定复制,不仅对SPF鸡没有致病性和致瘤性,而且能诱导比CVI988/Rispens疫苗株更好的对超强毒MDV的免疫保护效果。     

一株具有急性致瘤特性的马立克氏病病毒的分离与鉴定

应用鸭胚成纤维细胞(DEF)从免疫过CVI988/Rispens疫苗株患马立克氏病(MD)的三黄鸡中分离到一株马立克氏病病毒(MDV)(命名为YL040920株)。从该分离株蚀斑克隆获得的9个克隆在蚀斑形成时间及其形态大小上均无明显差别,表明它较为单一;应用聚合酶链式反应(PCR)技术扩增并测定了毒株的致瘤相关基因meq的核苷酸序列,并与其他MDV-1参考毒株的序列进行比较分析,发现其序列具有MDV-1强毒株的特征;用基于抗MDV-1 MEQ蛋白的单克隆抗体3G12E6的免疫荧光试验(FA)对毒株的DEF培养物进行检测,发现有特异性的荧光定位于细胞核内;应用毒株感染霞烟鸡,最早在接种后(PI)21d即可诱发明显的内脏器官,在各器官肿瘤中以心脏、肝脏和皮肤的肿瘤发生率最高;用禽肿瘤病三重PCR鉴别诊断技术对毒株的DEF培养物以及感染鸡的内脏器官组织进行检测,均能扩增到MDV-1强毒株的特异性带,而网状内皮增生症病毒(REV)和禽白血病病毒(ALV)的检测则均为阴性。研究的结果表明,分离株YL040920为单一的MDV-1强毒株,无REV、ALV以及疫苗株CVI988/Rispens的混杂,并具有以心脏、肝脏和皮肤肿瘤为主的急性致瘤特性。     

带有REV-LTR片段的马立克氏病毒重组野毒株与超强毒株致病性和传播性比较

摘要：【目的】GX0101是一株插入了禽网状内皮组织增生症病毒(REV)-LTR片段的马立克氏病毒（MDV）重组野毒株,本文将其致病性、致肿瘤性和横向传播能力与超强毒参考株（vvMd5）进行比较。【方法】利用MDV特异性核酸探针对同罩饲养的对照鸡的羽毛囊DNA进行检测。【结果】在经抗MDV疫苗免疫的SPF鸡攻毒试验中表明,GX0101株的致死率28.6%和致肿瘤率7.1%均低于超强毒参考株Md5的致死率63.1%和致肿瘤率19.0%。但是,利用MDV特异性核酸探针对同罩饲养的对照鸡的羽毛囊DNA检测表明,     

表达NDV-F基因重组马立克病病毒的构建及其在鸡体内外的复制

以敲除meq基因的MDV-Ⅰ型弱毒GX0101△meq为载体构建一株表达外源基因NDV-F的重组病毒。将外源基因NDV-F的ORF插入到真核表达载体pcDNA3.1(-)中,扩增含有CMV启动子的NDV-F表达盒,同时扩增筛选基因Kan+表达盒,将他们插入到载体PMD18-T中。用含有MDV-US2区50bp同源臂的引物扩增串联表达盒,将产物电转进含有GX0101△meq的EL250宿主菌中,1%阿拉伯糖诱导掉阳性重组病毒基因组中的Kan+表达盒。挑选敲除Kan+表达盒的阳性克隆提取质粒,转染CEF细胞拯救重组病毒。将重组病毒腹腔注射鸡体,观察其在鸡体内的生长复制。成功拯救插入外源基因NDV-F的重组马立克病病毒rMDV-F,重组病毒在CEF细胞内能很好的复制表达且其在鸡体内也能很好的生长复制。以GX0101△meq为载体,结合Red E/T和FLP/FRT重组系统成功构建了表达外源基因NDV-F的重组病毒,为我们重组病毒的研究奠定了基础。     

带有REV-LTR片段的马立克氏病病毒重组野毒株与超强毒株致病性和横向传播性比较

[目的]GX0101是一株插入了禽网状内皮组织增生症病病毒(REV)-LTR片段的马立克氏病病毒(MDV)重组野毒株,本文将其致病性、致肿瘤性和横向传播能力与超强毒参考株(vvd5)进行比较.[方法]利用MDV特异性核酸探针对同罩饲养的对照鸡的羽毛囊DNA进行检测.[结果]在经抗MDV疫苗免疫的SPF鸡攻毒试验中表明,GX0101株的致死率28.6%和致肿瘤率7.1%均低于超强毒参考株Md5的致死率63.1%和致肿瘤率19.0%.但是,利用MDV特异性核酸探针对同罩饲养的对照鸡的羽毛囊DNA检测表明,GXO101从攻毒后第28天就有6/15的比例从羽毛囊中检出MDV,而与vvMd5接种鸡同一隔离罩的对照鸡,在35 d时才在2/14的个体中检出MDV,即GX0101的横向传播能力大于超强毒株.这一结果表明,MDV的致病性不一定与横向传播力相平行.[结论]由此推测,显著增高的横向传播能力可能就是这一整合进REV-LTR的重组病毒株能在鸡群中逐渐流行开来的选择性竞争优势之一.     

马立克氏病毒meq基因缺失株SC9-1通过自然重组获得meq能力的分析北大核心CSCD

为了探究meq基因缺失的马立克氏病毒疫苗株SC9-1与超强毒株Md5是否能够通过自然重组获得meq基因的能力,将SC9-1疫苗毒和Md5超强毒共同感染鸡胚成纤维细胞(CEF),并在CEF上连续传三代,提取单个蚀斑的病毒DNA。同时将Md5超强毒接种免疫过SC9-1疫苗株的SPF鸡,在不同的时间点分离病毒,提取单个蚀斑的病毒DNA。将两种方式获得的病毒DNA进行PCR验证,并将香啤酒重组酶位点(FRT)残留序列克隆测序,比较其同源性。两种方式鉴定的病毒均为SC9-1或是Md5,没有检测到重组病毒,而且FRT残留序列同源性为100%。结果 SC9-1没有从野生毒株Md5获得缺失的meq基因,而且meq基因敲除区具有很好的遗传稳定性。     

马立克氏病毒meq基因缺失株SC9-1通过自然重组获得meq能力的分析

为了探究meq基因缺失的马立克氏病毒疫苗株SC9-1与超强毒株Md5是否能够通过自然重组获得meq基因的能力,将SC9-1疫苗毒和Md5超强毒共同感染鸡胚成纤维细胞(CEF),并在CEF上连续传三代,提取单个蚀斑的病毒DNA。同时将Md5超强毒接种免疫过SC9-1疫苗株的SPF鸡,在不同的时间点分离病毒,提取单个蚀斑的病毒DNA。将两种方式获得的病毒DNA进行PCR验证,并将香啤酒重组酶位点(FRT)残留序列克隆测序,比较其同源性。两种方式鉴定的病毒均为SC9-1或是Md5,没有检测到重组病毒,而且FRT残留序列同源性为100%。结果 SC9-1没有从野生毒株Md5获得缺失的meq基因,而且meq基因敲除区具有很好的遗传稳定性。     

一种快速精确编辑疱疹病毒基因组的方法

为了快速且准确地对疱疹病毒基因组进行基因敲除、插入或者点突变等修饰,通过同源重组将马立克氏病病毒 (MDV) 超强毒株Md5基因组克隆到细菌人工染色体 (BAC)。将筛选的阳性重组体DNA电转进DH10B菌株,用PCR及限制性片段多态分析 (RFLP) 方法鉴定含Md5全基因组的BAC克隆。将阳性重组体DNA转染入鸡胚成纤维细胞 (CEF),拯救出重组病毒,命名为Md5BAC。进一步利用Red酶介导的两步法基因重组技术构建MDVlorf10基因敲除毒株。为了验证被敲除基因功能的特异性,将lorf10插入原位点以构建基因复原毒株。将构建的重组毒株分别感染CEF细胞,用间接免疫荧光试验确认重组病毒均包装成功;病毒生长曲线结果表明,lorf10敲除不影响病毒的体外增殖。总之,这为其他疱疹病毒的基因组编辑提供了技术参考。     

鸡马立克病毒的研究进展

马立克病毒(Marek’s disease virus,MDV)是一类可感染鸡诱发急性或亚急性淋巴细胞肉瘤的疱疹病毒。本文在对MDV的经典病毒学及分子生物学研究的早期成果进行概述的基础上,对近十多年来感染性克隆技术用于探索MDV主要蛋白基因的功能、以病毒编码的全部蛋白质为对象的蛋白组学、病毒编码的有调控作用的RNA及基因工程疫苗等方面的研究进展进行综述,并展望MDV进一步的研究方向和内容。     

抗Ⅰ型马立克氏病毒sorf2蛋白的多克隆抗体制备及其特异性鉴定

[目的]制备高效价鼠和兔抗Ⅰ型马立克氏病毒(Marek's disease virus,MDV) sorf2蛋白的多克隆抗体并对其特异性进行鉴定.[方法]以Ⅰ型MDV GX0101为模板,利用PCR扩增sorf2基因,分别克隆进原核表达载体pET-28a(+)和pET-32a(+)中,转化大肠杆菌BL21 (Rosetta),经异丙基硫代-β-D半乳糖苷(IPTG)诱导后进行融合蛋白的表达和纯化.用纯化的融合目的蛋白常规免疫6-8周龄Balb/c小鼠和成年新西兰大白兔,制备抗sorf2蛋白的多克隆抗体.用Western blot和间接免疫荧光试验鉴定多克隆抗体的特异性.[结果]Ⅰ型MDV的sorf2基因在原核表达载体中能够正确表达,免疫小鼠和兔后能获得与sorf2蛋白发生特异性反应的高效价的多克隆抗体.[结论]制备的抗sorf2蛋白的多克隆抗体能够特异的鉴定MDV sorf2基因缺失株,有效的区分MDV疫苗株HVT(FC-126)与Ⅰ型MDV毒株,用于临床MDV野毒的分离鉴定.     

表达LacZ基因的重组CVI988病毒的构建及特性研究

马立克氏病（MD）是一种鸡的淋巴增生性肿瘤疾病,是由马立克氏病病毒血清1型（Marek＇s disease virus serotype 1,MDV1）引起的,但是,可以由致弱的或天然不致病的疫苗株进行防制。疫苗株分为三种类型：致弱的血清1型,天然不致瘤的血清2型（MDV2）和天然不致病的火鸡疱疹病毒（HVT）。     

鸭肠炎病毒UL6基因的分子特征

为了研究鸭肠炎病毒(Duck enteritis virus,DEV)UL6的特征,以DEV Clone-03株基因组DNA为模板,用靶基因步移PCR方法扩增得到UL6基因区域2534 bp的DNA片段。结果发现,DEV Clone-03 UL6基因由2373个核苷酸组成,编码一条790个氨基酸残基组成的多肽。与14株已报道的具有全UL6同源基因序列的疱疹病毒参考株进行比较,DEV Clone-03株与α疱疹病毒的核苷酸和氨基酸同源性较之与β疱疹病毒和γ疱疹病毒要高。氨基酸序列比较显示,DEV Clone-03 UL6基因具有α疱疹病毒UL6同源基因5个保守区域。UL6基因推导的氨基酸系统发育进化树分析发现,DEV Clone-03与α疱疹病毒属一个群,在α疱疹病毒中与马立克氏病病毒(Marek′sdisease herpesvirus,MDV)更接近。同时,序列分析发现,在201~222和425~441等氨基酸位,α疱疹病毒参考毒株均有不同程度的缺失,而DEV Clone-03表现出独有的完整性。     

马立克氏病血清I型致瘤株病毒感染的早期检测

马立克氏病 (MD)是养禽业最重要的疫病之一 ,一直缺少有效的早期诊断方法。根据血清I型马立克氏病毒(MDV1)meq基因的核酸序列设计了一对寡苷酸核引物 ,分别对MDV1致瘤株 (京 - 1株 )、非致瘤株 (MD11/ 75C株、CV1988株 )、MDV2 (SB 1株 )、HVT(Fc 12 6株 )的核酸进行扩增。结果表明 :京 - 1株扩增到约 1 15kb核酸片段 ,MD11/ 75C株和CVI988株扩增到约 1 0kb核酸片段 ,而SB 1株、Fc 12 6株没得到任何扩增产物。PCR产物Dotblot结果显示 ,京 - 1株、MD11/ 75C株和CVI988株的扩增产物都与Digoxigenin标记的meq基因探针杂交 ,说明都是特异性的扩增产物。对MSB1细胞DNA及MDV感染鸡的血液及肝、肾肿瘤等DNA扩增都得到 1 15kb条带。将京 - 1株和CVI988株感染的细胞DNA混合再扩增 ,同时得到 1 15kb和 1 0kb的核酸条带 ,所以根据扩增产物大小可以区别致瘤株京 - 1株及非致瘤株CV1988株 ,这表示可从CVI988株病毒免疫鸡体内检测到MDV强毒 ,适于早期确诊强毒感染。     

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。     

CRISPR/Cas9基因编辑技术在致瘤病毒感染研究中的应用

成簇的规律间隔的短回文重复序列及其相关蛋白9〔clustered regularly interspaced short palindromic repeat (CRISPR)/CRISPR-associated protein 9 (Cas9),CRISPR/Cas9〕基因编辑技术的发现源于真细菌和古细菌中CRISPR/Cas系统介导的适应性免疫机制研究。该技术利用特异性向导RNA识别靶点基因,引导核酸内切酶Cas9对其切割,并通过同源重组或非同源末端连接完成对目的DNA的编辑。某些病毒感染机体后,可将其基因组整合到宿主细胞基因组中或潜伏于组织中而无法被彻底清除,从而引起持续性感染。本文参考2013年以来CRISPR/Cas9基因组编辑技术的最新相关研究报道,重点综述其在人类免疫缺陷病毒1型(human immunodeficiency virus type 1,HIV-1)、人乳头瘤病毒(human papillomavirus,HPV )、乙型肝炎病毒(hepatitis B virus, HBV)、 Epstein-Barr病毒(Epstein-Barr virus,EBV)等致瘤病毒感染相关疾病研究中的应用,并概括其作用于这些病毒的有效靶点。     

缺口酶Cas9 D10A和Cas9 H840A在大肠杆菌基因组编辑中的应用

目前Ⅱ型CRISPR/Cas9工具被广泛应用于基因组编辑中,利用CRISPR/Cas9基因组编辑技术对大肠杆菌(Escherichia coli)基因组进行编辑,可应用于代谢工程及细菌耐药性等研究领域中。利用单缺口核酸酶Cas9 nickase (Cas9n)工具对宿主细胞基因进行修饰,可降低由于双链断裂对宿主带来的毒性。但目前利用CRISPR/Cas9n对大肠杆菌基因组编辑的研究较少,不利于缺口酶Cas9 D10A和Cas9 H840A在大肠杆菌基因组编辑的应用。本研究在前人报道的细菌双质粒Cas9基因编辑系统(pCas/pTarget)基础上,通过分子突变的方法构建缺口酶Cas9突变体质粒pCas-D10A和pCas-H840A,以及携带修复模板或无修复模板的靶向大肠杆菌sseA基因的质粒pTargetT-△sseA(993 bp)和pTargetT-△sseA,系统研究了两种缺口酶编辑大肠杆菌内源性基因sseA的有效性和效率。在稳定表达pCas质粒的MG1655菌株中转入携带修复模板的pTargetT-△sseA(993 bp)质粒,通过菌落PCR及DNA测序方法验证基因编辑的有...     

表达LacZ基因的重组CVI988病毒的构建及特性研究

马立克氏病(MD)是一种鸡的淋巴增生性肿瘤疾病,是由马立克氏病病毒血清1型(Marek'sdisease virus serotype 1,MDV1)引起的,但是,可以由致弱的或天然不致病的疫苗株进行防制.疫苗株分为三种类型:致弱的血清1型,天然不致瘤的血清2型(MDV2)和天然不致病的火鸡疱疹病毒(HVT).