抗体选择压作用下新城疫病毒HN和F基因的演化及其抗原性变异的比较分析

TZ060107株新城疫病毒(NDV)在含有对它抗体的鸡胚成纤维细胞(CEF)培养上分3个独立系列连传50代,每10代扩增其HN和F基因并测序。选择变异最大的系列A1-50病毒,再在含有抗A1-50抗体的CEF培养上分3个独立系列连续传50代,同时设3个不带抗体的独立传代系列作为对照。对第60、70、80、90、100代病毒的HN和F基因序列比较结果显示,有抗体组HN基因的非同义突变(NS)对同义突变(S)比值NS/S为5.25,明显高于无抗体组NS/S的2.375。前50代在抗体选择压作用下已发生的稳定NS突变在含有抗A1-50抗体的细胞培养中传代仍能稳定保持,且又出现了一个新的稳定的NS突变位点。在有抗体组经传50代后F基因发生的稳定非同义突变,在抗A1-50血清作用下再连传50代后也仍然保持,且又出现3个新的稳定的NS突变。不同传代病毒与原始病毒间的血清交叉血球凝聚抑制试验结果表明,随着在含有抗NDV血清的细胞培养上传代代数的增加,病毒与原始病毒间在抗原性的差异越来越大。     

细胞培养上新城疫病毒HN基因在抗体免疫选择压作用下的抗原表位变异

本实验研究了抗体免疫选择压对新城疫病毒（NDV）HN基因和F基因变异的影响。将NDV野毒株TZ060107分别接种到含有抗NDV的单因子血清（A组）与不含抗体的（B组）鸡胚成纤维细胞中连续传代,每组设3个独立的传代系列。分别对第10,20,30,40,50代病毒的HN和F基因进行扩增克隆测序。序列比较结果显示,有抗体A组HN基因发生突变的位点数明显多于无抗体B组,且非同义突变（NS）与同义突变（S）比值NS／S为6,明显高于无抗体B组NS／S的3.4。在有抗体A组有5个碱基位点发生稳定的非同义突变,而且其中3个（aa#353,521和568）与已知的抗原表位密切相关。F基因在有抗体A组也出现2个稳定的非同义突变,无抗体B组没有产生稳定变异。但不论在有抗体A组还是无抗体B组,F基因变异的NS／S比均小于2.5。本研究表明,抗体免疫选择压可显著影响HN基因变异,但对F基因变异的影响小于HN基因。     

在抗体免疫选择压作用下鸡J亚群白血病病毒gp85基因的变异

将鸡J亚群白血病病毒(ALV-J)中国分离株NX0101接种到已长成单层鸡胚成纤维细胞(CEF)的六孔细胞培养板上, 分为A组(培养基中无抗体)和B组(培养基中含抗体), 每组设3个独立的传代系列. 分别对第10代、20代和30代病毒的囊膜糖蛋白基因(env)进行了克隆和测序. 序列比较结果表明: 原始病毒与无抗体A组不同传代系列的不同代次之间gp85氨基酸序列同源性为97.7%~99.7%; 而原始病毒与有抗体B组不同传代系列的不同代次之间gp85的氨基酸序列同源性为93.8%~96.1%. 对gp85高变区上有义突变(NS)与沉默突变(S)的比例计算分析表明, 无抗体A组三个传代系列在110~120, 141~151和189~194 aa这3个高变区域上NS/S的值分别为2(8/4), 1(3/3)和1.3(4/3); 有抗体B组三个传代系列在110~120, 140~150和188~193 aa这3个高变区域上NS/S的值分别为4.1(13/3), 4.7(14/3)和3.3(11/3). 该结果是在严格实验条件下显示特异性抗体这一免疫选择压对gp85基因变异的影响.     

抗体选择压作用下H9N2亚型禽流感病毒HA基因的变异

摘要：【目的】了解H9N2亚型禽流感病毒(AIV)在抗体选择压作用下的遗传变异。【方法】将制备疫苗用的LG1株H9N2亚型AIV分别接种含有母源抗体鸡胚(A组)和不含有母源抗体的SPF鸡胚(B组),并连续传代。其中A组再分为4 个独立的传代系列A1-4,B组再分为2 个独立传代系列B1-2。在每个传代系列,分别对第10,20,30,40,50 代病毒的HA基因进行扩增克隆测序,并与原始病毒的序列比较。【结果】LG1株H9N2在没有抗体的鸡胚的传代过程中,仅发生少数碱基的不稳定随机变异,且多为无义突变。在2 个传代系列的10 个代次病毒,共出现了29 个位点变异,有义突变(NS)与无义突变(S)比值NS/S为1.42 。但在有抗体的鸡胚的传代过程中,发生了多个呈现稳定遗传的有义突变。在4 个传代系列的20 个代次病毒,共出现了45 个位点变异,有义突变(NS)与无义突变(S)比值NS/S为3.46。【结论】在鸡胚传代过程中母源抗体提供的免疫选择压确实能影响H9N2的HA基因的变异。同时表明,带有母源抗体的鸡胚是实验室条件下研究免疫选择压对病毒抗原性变异影响的一种有效的实验模型。     

抗体选择压作用下H9N2亚型禽流感病毒NA基因的变异

将LG1株H9N2亚型禽流感病毒在带有抗LG1株母源抗体的鸡胚中分4个独立系列连续传40代后,有3个系列从10～20代起在NA基因的#99位发生了可稳定遗传的碱基"G"到"A"的突变,并使氨基酸由蛋氨酸变为异亮氨酸;有2个系列从20～30代起在#473位发生了可稳定遗传的由"A"到"G"的碱基突变,导致相应的氨基酸由天冬酰胺变为丝氨酸,另一个传代系列在50代时也发生了同样的突变。在无抗体的鸡胚上的2个独立对照系列同样传了80代,在这2个位点没有发生突变,表明这2个突变与抗体的选择压相关。在抗LG1母源抗体阳性鸡胚的连续40代传代过程中,NA基因在有抗体组的四个传代系列碱基的非同义突变(NS)与同义突变(S)比为4.6(32/7),而在无抗体组NS/S比为2.0(16/8)。有抗体组NS/S值显著高于无抗体组,也显示出抗体的选择压作用。     

猪生殖-呼吸道综合征病毒(PRRSV)CH-la株糖蛋白基因的遗传变异分析

新近发现的猪生殖-呼吸道综合征病毒(PRRSV)是单股RNA病毒,属于不久前成立的动脉炎病毒科.为了比较国内分离的CH-la株与国外毒株的分子遗传学关系,扩增并克隆了PRRSV CH-la株糖蛋白基因ORF2～5,测定了其核苷酸序列.用序列分析软件分析了其编码产物的分子量、等电点、疏水性、抗原性和有关位点,并与国外毒株进行了序列比较和系统发育进化分析.结果表明:CH-la株与VR-2332株尽管密切相关,但二者之间也有较大的变异,且ORF3和ORF4重叠区存在一个高变区.这提示CH-la株和VR-2332株可能是北美洲型中的两个不同亚型.     

南疆PRRSV ORF3基因克隆与序列分析

旨在掌握南疆PRRSV流行毒株特点,为南疆PRRS的有效预防和控制提供理论依据.利用克隆和测序获得了5个南疆PRRSV ORF3基因全序列,并进行了序列分析.结果显示,5个南疆PRRSV ORF3基因长度均为765 bp,他们之间核苷酸同源性为90.3％-99.5％;与欧洲型代表株LV株、美洲型代表株ATCC VR-2332株、中国代表株CH-1a株和中国HP-PRRS代表株JXA1株核苷酸同源性分别为61.2％-62.2％、88.6％-89.2％、92.5％-95.8％和90.5％-99.2％;与中国猪养殖场常用的几种弱毒疫苗株核苷酸同源性为87.8％-99.6％;与美洲型毒株和欧洲型毒株氨基酸同源性为80.3％-99.2％和53.5％-55.1％;本研究的5株南疆PRRSV均属于美洲型亚群Ⅱ毒株.利用南疆PRRSV分子流行病学调查结果,可为南疆PRRS防制疫苗的选择等做进一步的调整或指导奠定基础.     

共表达猪繁殖与呼吸综合征病毒修饰型GP5和M蛋白增强DNA疫苗免疫应答的研究

为了增强猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)DNA疫苗免疫效力,分别以PRRSV ORF5m(修饰型ORF5基因)及ORF6为候选基因,构建了单基因或双基因共表达的真核表达质粒pCI-ORF5m、pCI-ORF6及pCI-ORF5m/ORF6。转染BHK-21细胞,Western blot检测证实ORF5m和ORF6基因均获得正确表达,并且共表达的GP5m和M蛋白能够形成异源二聚体。将构建的表达质粒免疫小鼠,首免后6周共表达ORF5m和ORF6基因的pCI-ORF5m/ORF6免疫组小鼠血清中和抗体全部阳转,8周时最高可达到1:32,同时还可检测到较高的特异性细胞免疫应答,明显高于单独表达ORF5m基因的pCI-ORF5m免疫组。进一步将DNA疫苗免疫断奶仔猪,pCI-ORF5m/ORF6免疫组同样能诱发优于pCI-ORF5m免疫组的中和抗体和细胞免疫反应。上述研究结果表明采用ORF5m和ORF6双基因共表达策略能够显著提高PRRSV DNA疫苗效力,为PRRSV新型疫苗的研制提供了有用的数据。     

致鸭短喙与侏儒综合征的新型鹅细小病毒不同传代毒株基因组分析

由新型鹅细小病毒（Novel goose parvovirus,N-GPV）引起的鸭短喙与侏儒综合征（Short beak and dwarfism syndrome,SBDS）给我国养鸭业带来了不可估量的经济损失,严重阻碍了我国养鸭业的发展。而目前N-GPV的毒力关键基因位点尚不清楚。本研究将N-GPV(SD株)在SPF鸭胚上进行多次传代,对SD株F10、F20、F30、F40和F50进行全基因组测序,并选择F50进行致病性试验,结果表明,F50感染组与对照组相比体重与喙长有明显差异,但F50感染组无典型临床症状,表明SD-F50的致病性明显降低;F50与F5序列分析显示,5’和3’的反向重复末端（ITR）中均有4个碱基突变和2个碱基插入,且突变位置相对应;在非结构蛋白Rep中有1个氨基酸位点突变,结构蛋白VP中共有2个氨基酸位点突变。综上所述,N-GPV SD株经过鸭胚连续传代后出现了毒力下降,并且病毒基因组序列也出现了规律性变化,这些突变位点可能是影响N-GPV毒力的关键位点,为N-GPV毒力关键位点的研究提供参考依据。     

HIV-1包膜基因变异的体外研究

采用亚型测定、核苷酸和氨基酸序列测定和同源性分析等方法,观察了HIV-1 ⅢB毒株在实验室长期传代过程中包膜基因变异的情况.研究的毒株包括:经过实验室8年多连续使用而获得的毒株、在MT4细胞长期连续传代而获得的每间隔10代的毒株样品及多次更换宿主细胞传代而获得的毒株.主要结果有:(1)各种毒株包膜基因变异均不显著,核苷酸序列同源性均大于92%,变异距离均小于7.5%,且随着传代数增加核苷酸趋于稳定,代间同源性由92%上升至99%,而变异距离由7.5%下降为0.6%.(2)在传代过程中HIV-1亚型保持稳定,各种毒株均为HIV-1 B3亚型.结果显示HIV在体外长期传代培养的过程中变异不大,遗传性状稳定,可能是体外生长的环境十分稳定,缺乏机体免疫学压力.结果也提示体外长期传代HIV毒株仍然适用于各种HIV的应用研究,用长期传代的方法发展HIV-减毒活疫苗的可能性不大.     

鸡体内疫苗抗体选择压对H9N2亚型禽流感病毒内部基因演化的影响

在我国,接种疫苗是防控H9N2亚型禽流感(Avain influenza,AI)流行的主要措施。为了解H9N2亚型禽流感病毒(Avain influenza virus,AIV)在疫苗抗体选择压下的遗传变异情况,本研究选择A/Chicken/Shanghai/F/98(H9N2,F/98)禽流感病毒分别在有和没有疫苗抗体选择压的SPF鸡体内连续传代。为了减少混合病毒对研究结果的干扰,我们建立了三个独立传代系列。结果表明,母本病毒在经过有和没有疫苗抗体选择压下连续传代后,两种模式下的传代病毒的内部基因都发生了基因突变。与没有疫苗抗体选择压下的传代病毒相比,有疫苗抗体选择压下的传代病毒氨基酸突变数量明显减少(P0.05),肺组织分离到的传代病毒的突变氨基酸数量显著多于相同传代条件下气管中分离到的传代病毒的氨基酸突变数量(P0.05)。此外,疫苗抗体选择压下的传代病毒V9L和V9T有4个特有突变:PB2(H366Q、A322E)和M(P154A、A246Q),没有疫苗抗体选择压下的传代病毒N9L和N9T有9个相同突变:PB2(I298Q、E526R)、PB1(T348A)、PA(L336M)、NP(G52A、L187G)、M(H23I)和NS(S81L、H85S),所有第9代次的传代病毒相同的突变有2个:PB2(R327K、Y369S)。值得注意的是,相比母本病毒没有疫苗抗体选择压下的传代病毒对鸡胚的感染力显著提高(P0.01),而有免疫选择压下的传代病毒对鸡胚的感染力相比母本病毒变化不大(P0.05),但丧失了致死鸡胚的能力。本研究对了解禽流感病毒在疫苗的选择压力下的演化规律,以及理解疫苗对病毒进化的影响具有重要参考意义。     

22株猪圆环病毒2型安徽分离株全基因组遗传进化分析

为了解安徽地区猪圆环病毒2型(PCV2)的分子流行病学及流行毒株遗传变异情况,本研究应用DNA Star软件,针对22株PCV2安徽分离株和26株GenBank登录的PCV2参考毒株,进行全基因组核苷酸序列、ORF1和ORF2核苷酸序列及其推导的氨基酸序列的同源性分析,并运用MEGA 6.0软件构建系统进化树.结果显示,22株PCV2安徽分离株基因组全长均为1 767 bp,相互之间的核苷酸序列相似度为94.6％～99.8％,与GenBank登录的26株PCV2参考毒株之间的核苷酸序列相似度为92.4％～99.8％.PCV2安徽分离株的ORF1核苷酸序列及其推导的氨基酸序列与参考毒株之间的相似度分别为94.3％～100％和85.4％～100％,ORF2核苷酸序列及其推导的氨基酸序列相似度分别为85.9％～99.9％和76.9％～100％.ORF2编码的Cap蛋白氨基酸序列在8～30、44～91、121～140及190～224几个区域存在突变,且有部分变异位点位于抗原表位区.22株PCV2安徽分离株分布于两个基因亚型,8株属于PCV2b,14株属于PCV2d.结果表明,PCV2安徽分离株的全基因组核苷酸序列较稳定且彼此间亲缘关系密切.ORF2的变异程度远高于ORF1,PCV2d基因亚型己经逐渐过渡成为安徽地区的主要流行毒株.Cap蛋白氨基酸序列在免疫反应区域内的变异可能影响PCV2的免疫原性.本研究结果丰富了安徽地区猪圆环病毒病的分子流行病学资料,同时也为有效防控该病提供了一定的参考依据.     

人类巨细胞病毒UL133基因在临床低传代株中的多态性研究

人类巨细胞病毒在多次传代后,会表现出不同的毒力水平.与临床低传代株Toledo相比,实验室高传代株AD169缺失了19个开放阅读框(ORF).这19个基因被认为是与HCMV致病性最可能相关的一组基因,研究这些基因的多态性对揭示HCMV致病性的遗传基础具有指导意义.UL133基因是这19个ORF中的一个.以临床低传代株Toledo和Merlin为对照,分析了23个临床病毒株UL133基因的遗传多态性.序列分析表明,UL133基因具有一定的多态性,Toledo株、Merlin株与我们分离到的临床株一起可分为3个基因型:G1、G2和G3.G2、G3型毒株均能导致先天性感染.没有发现UL133基因型与患儿临床疾病的必然关联.     

凡纳滨对虾白斑综合征病毒广西株变异区基因的比较分析

对凡纳滨对虾白斑综合征病毒(White spot syndrome virus,WSSV)广西株变异区ORF14/15基因序列进行比较分析,了解WSSV广西株遗传进化差异及其与各地WSSV毒株间的遗传进化关系。考虑地理和时间因素选取2010年5月至2013年7月采自广西凡纳滨对虾主要养殖地区北海、钦州和防城港的40份WSSV阳性的凡纳滨对虾样品,PCR扩增、克隆样品中WSSV的ORF14/15基因并对其进行序列测定与比较分析。40份样品中有25份的ORF14/15基因被成功克隆和测序,其中22株为619bp,3株为620bp;相对于此区域最为完整的TH-96-Ⅱ株,25株WSSV广西株的ORF14/15基因均在中间缺失了5 949bp,仅剩5′端的190bp和3′端的429bp(430bp),与印度株IN-05-Ⅰ缺失大小和位置相同;在变异区25株WSSV广西株中有16株核苷酸序列同源性为100%,其余毒株间的同源性也在97.9%以上,仅存在单个碱基的变异;基于变异区构建的系统进化树显示,WSSV广西地方株在遗传上相距较近,全部与印度株IN-05-Ⅰ聚在一个大的分支,而与目前发表的其他毒株均相距较远。广西养殖凡纳滨对虾中流行的WSSV毒株变异区ORF14/15基因的变异类型为中间大片段缺失,广西各地流行的WSSV毒株间无明显的地域和时间差异;WSSV广西株与印度株IN-05-Ⅰ的遗传进化关系最近。     

季节性流感病毒 H1N1 BALB / c 鼠肺适应株的建立及其分子机制简

目的 建立季节性流感病毒H1N1的鼠肺适应株,并对适应的分子机理进行研究.方法 以病毒滴鼻感染小鼠,通过在BALB/c小鼠肺组织中连续传代,观察小鼠存活情况及肺病理改变,来获得季节性流感病毒H1N1的鼠肺适应株.结果季节性流感H1N1 A/Brisbane/59/2007病毒野生型毒株,经过在小鼠体内进行8次传代后,毒力逐渐增强,从无致病力到致死率达到100%,对鼠肺适应株与野生型毒株进行基因比对,发现适应株HA基因发生了3个有义突变.结论 野生季节性低致病力H1N1流感病毒可经在小鼠中经过多次传代而获得高致病力H1N1鼠肺适应株,HA蛋白89位Thr至Ile的突变对毒力的增强起决定性作用.     

F1-V重组亚单位疫苗对鼠疫耶尔森氏菌141强毒株皮下攻毒保护性的研究

在此实验中, 设计了一种包含2种成分的重组融合蛋白作为疫苗成分来防护鼠疫耶尔森氏菌(Yersinia)可能产生的生物威胁. 重组F1-V蛋白与铝佐剂结合, 分别以10, 20, 50 mg剂量免疫BALB/C小鼠, 周期为2个月. 检测小鼠血清抗体水平和T辅助细胞的亚型. 免疫后小鼠以25~600 LD₅₀剂量的鼠疫耶尔森氏菌141强毒株进行皮下攻毒实验. 结果证明, F1-V重组蛋白在 小鼠体内诱导产生足够保护的免疫应答. 血清IgG水平是产生最终保护力的一个重要因素. 20 μg的免疫剂量可以诱导血清抗体效价高达51200, 使小鼠对400 LD50的鼠疫耶尔森氏菌产生100%的保护. F1-V重组蛋白引发的抗体亚型主要为IgG1类, 说明抗体反应趋向Th2型反应. 流式细胞分析表明, 铝佐剂主要帮助F1-V重组融合蛋白诱导强烈的体液免疫而不是CTL细胞免疫应答.表明F1-V重组亚单位疫苗株有希望成为一种新型的鼠疫疫苗候选株.     

BmCyclin B和BmCyclin B3是家蚕细胞周期进程所必需的

B型细胞周期蛋白(Cyclin B)是细胞G2期向M期转化的重要调节因子. 家蚕基因组数据分析表明, 家蚕有2个Cyclin B基因, 即BmCyclin B和BmCyclin B3. 利用家蚕EST数据, 成功克隆了家蚕Cyclin B3基因(EU074796), 该基因全长1665 bp, ORF长1536 bp, 由6个内含子和7个外显子构成, 编码511个氨基酸, 含有1个蛋白破坏盒和2个周期蛋白盒, 预测分子量57.8 kD. 家蚕卵巢细胞系BmN-SWU1的BmCyclin B和BmCyclin B3基因RNA干涉结果表明, BmCyclin B和BmCyclin B3是家蚕细胞完成细胞周期进程所必需的, 二者干涉后均能导致细胞周期阻滞于G2/M期, 抑制细胞的增殖.     

华南流感病毒NS1基因特性研究

为了解H9N2和H5N1亚型流行性感冒病毒株的NS1基因特性,采用RT-PCR方法测定了12株2000～2003年间在华南地区分离的禽流感病毒株的NS1基因核苷酸序列. 测序显示6株H9N2亚型流感病毒NS1基因开放阅读框(ORF)长654 bp,编码217个氨基酸. 6株H5N1亚型毒株NS1基因ORF长678 bp,编码225个氨基酸. 核苷酸和氨基酸同源性分析表明,同一亚型分离株之间有很高的同源性,而不同亚型的H9N2和H5N1毒株之间存在较大差异. BLAST分析表明,H5N1和H9N2亚型流感病毒分离株的NS1基因分别与近两年从香港特区和华南地区的鸭中分离的毒株A/Duck/Hong Kong/646.3/01 (H5N1)、A/Duck/Shantou/2143/01 (H9N2)有很高的亲缘关系. 该研究结果为进一步进行NS1功能研究奠定了基础.     

PR8F/NS1不同位点突变株对小鼠致病性的比较研究

为了探索NS1不同位点突变对流感病毒毒力的影响以及NS1毒力相关位点的作用机制。分析流感病毒NS1蛋白的毒力相关关键基因区段和关键位点,以实验室保存的H1N1亚型流感病毒PR8F为模板,对其NS1基因的第42、81、149位氨基酸分别进行定点突变。利用反向遗传操作技术,成功拯救出突变毒株PR8F-42、PR8F-81、PR8F-149。将获救病毒接种SPF鸡胚,连续传代5代,至病毒能够稳定扩增后,通过血凝效价分析病毒复制效率。并将获救病毒与PR8F均以106 TCID50/100μL感染BALB/c小鼠,观察各组小鼠临床表现、体重变化及存活率。剖检攻毒后死亡小鼠,观察病理特征,制作肺组织病理切片。并提取小鼠肺脏RNA,通过qPCR检测各组小鼠肺脏的病毒载量。结果表明,PR8F的NS1蛋白第42位氨基酸由丝氨酸(Ser)改变为脯氨酸(Pro)对小鼠的致病性无明显改变。第81位、149位氨基酸突变则都能减弱突变株对小鼠的致病性,进而为研究NS1毒力相关位点的作用机制提供平台。     

深圳市新甲型H1N1流感病毒感染病例的血清学及分子特点分析

本研究通过对深圳市4名甲流重症患者的血清抗体及其所感染的新甲型H1N1流感病毒的抗原性和分子特点的分析,发现这些患者在感染后短期内产生的血清中和抗体滴度均不超过1:20,不能起到有效的保护作用;交叉血凝抑制实验的结果显示新H1N1病毒与季节性H1N1和H3N2流感病毒无任何交叉反应,抗原性差异很大,而患者所感染的病毒与标准株的抗原性则没有太大差异;分子特点的分析表明新H1N1病毒进入人群后依然属于经典的猪流感亚系,4名重症患者感染的病毒不具备高致病性流感病毒的遗传特点,几个氨基酸位点的变异没有影响病毒的毒力和致病性,只有一株毒株的NA蛋白发生了His275Tyr的突变,产生了对达菲等神经氨酸酶抑制剂的耐药性。