RNAi靶向VP2基因抑制中蜂囊状幼虫病毒在中华蜜蜂幼虫体内复制研究

中蜂囊状幼虫病(Chinese sacbrood disease,CSBD)是造成中华蜜蜂患病死亡的主要原因之一,目前尚无有效的治疗方法。为了研究靶向中蜂囊状幼虫病毒(Chinese sacbrood virus,CSBV)结构蛋白VP2基因的siRNA介导的RNA干扰(RNA interference,RNAi)作用和其对CSBV在中华蜜蜂幼虫体内复制的影响,设计合成针对CSBV VP2基因的特异性siRNA,以100 nM的浓度与pEGFPN1-VP2-CSBV融合表达载体共同转染至293T细胞中,通过荧光显微镜和流式细胞仪观察和分析siRNA在体外对CSBV VP2基因表达的干扰效果。同时,将siRNA(1μg/μL)和1×10~7拷贝数的CSBV共同饲喂2日龄中华蜜蜂幼虫,检测幼虫体内CSBV拷贝数和幼虫存活率,研究siR-NA对中华蜜蜂幼虫体内CSBV复制的影响。荧光结果显示,在293T细胞中siRNA能抑制CSBV VP2蛋白的表达,并且通过流式细胞仪检测分析发现干扰效果接近40%。幼虫饲喂实验表明,饲喂siRNA组在各时间点幼虫体内CSBV拷贝数均低于CSBV对照组,且在摄入siRNA后感染CSBV的幼虫存活率明显上升,与CSBV组差异极显著(P<0.01)。通过本研究,证明了针对CSBV结构蛋白VP2基因的特异性siRNA能够介导产生RNAi,影响CSBV在中蜂体内的复制,为深入研究CSBV VP2基因的功能和研发抗CSBV生物制剂提供了理论基础。     

中蜂囊状幼虫病病毒的三维结构

提取纯化中蜂囊状幼虫病病毒(CSBV)的RNA,通过RT-PCR扩增获得1069bp的DNA片段,将其克隆到pGEM-T Easy载体上.测序分析表明,该段基因序列与意蜂囊状幼虫病病毒(SBV)基因序列的同源性为87.6%,与之对应的氨基酸序列的一致性高达94.6%,说明CSBV是与SBV十分相似而又不相同的病毒.在此基础上,应用冷冻电子显微镜与计算机三维重构方法测得病毒颗粒的三维结构,分辨率为2.5nm,其衣壳按T=1(p=3)的对称二十面体结构排列,表面光滑,有12个五邻体和132个孔洞.研究还发现,病毒内部的核酸是按5-3-2对称的二十面体结构排列,这种排列方式在细小RNA病毒中尚未见报道.     

中华蜜蜂囊状幼虫病病毒单克隆抗体的制备与鉴定

为了制备中华蜜蜂囊状幼虫病病毒(CSBV)单克隆抗体,本实验利用纯化的中华蜜蜂囊状幼虫病毒(CSBV)免疫Balb/c小鼠,经过3次免疫后,小鼠断尾采血测其血清效价,选择效价高于1∶80 000的小鼠,在细胞融合前3~4d再加强免疫一次。取免疫小鼠脾细胞与SP2/0骨髓瘤细胞进行细胞融合,用间接ELISA筛选阳性细胞株并进行3次亚克隆后注射入Balb/c小鼠(Mus musculus)腹腔制备单抗腹水。共获得9株稳定分泌抗CSBV的单克隆抗体,命名为10A1、5B10、5A5、5H2、11D7、9A5、1D3、3C10、10C4,效价都在1∶16 000以上,经间接ELISA实验检测表明,具有较好的特异性。在此基础上,将9株腹水单抗分别与CSBV互作后,接种于2~3日龄中华蜜蜂幼虫,观察幼虫死亡率,研究单克隆抗体中和CSBV病毒能力,结果表明筛选到三株单克隆抗体(10A1、5A5、9A5)对CSBV有中和作用,为CSBV的防治研究奠定了基础。     

中蜂囊状幼虫病毒结构蛋白VP2的密码子优化表达及其免疫原性研究

利用生物信息学软件对编码中蜂囊状幼虫病毒(Chinese sacbrood virus,CSBV)VP2结构蛋白的密码子进行优化来提高VP2蛋白表达量,并进行免疫原性研究确定VP2蛋白的免疫原性。通过对17株囊状幼虫病毒(SBV)和7株中蜂囊状幼虫病毒(CSBV)的VP2基因序列进行比对,选取代表毒株(GenBank:HM237361.1)CSBV-LN株VP2基因作为参考序列,并用在CSBV所有毒株中保守性相对较强的氨基酸替换CSBV-LN株VP2对应位置的氨基酸,通过在线软件(http://www.jcat.de/和http://genomes.urv.es/OPTIMIZER/)对其密码子进行优化,构建原核表达质粒pET-28a-optiVP2,并转化入BL21(DE3)中,进行诱导表达。表达产物经SDS-PAGE和Westren blot鉴定正确后,将表达蛋白纯化并免疫至白来杭母鸡,对免疫鸡的抗体水平和淋巴细胞增值指数进行检测,研究CSBV VP2蛋白的免疫原性。同时,收集免疫后鸡蛋制备卵黄抗体,经纯化再与CSBV相互作用后,接种于3日龄蜜蜂幼虫,观察接种后幼虫死亡率,研究卵黄抗体中和CSBV病毒能力。结果显示,优化后的optiVP2能够在大肠杆菌中高效表达,其表达产物具有良好免疫原性,表达产物接种白来杭母鸡可诱导产生抗体,制备的卵黄抗体具有中和CSBV的作用。本实验实现了CSBV结构基因VP2在原核系统的高效表达,鸡免疫实验表明其具有良好免疫原性,并且可诱导鸡产生保护作用中和抗体,为进一步开发防治CSBV的生物制剂提供了帮助。     

中蜂囊状幼虫病毒结构蛋白VP2杆状病毒表达与间接ELISA方法建立

为了检测中华蜜蜂囊状幼虫病毒(Chinese sacbrood virus,CSBV)抗体水平,用Bac-to-Bac杆状病毒表达系统,构建含有CSBV VP2的重组杆状病毒rBac-VP2,并在昆虫细胞中获得表达。用经过纯化的重组VP2蛋白作为包被抗原,建立CSBV抗体的间接酶联免疫吸附试验(Enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测方法。结果表明成功的表达了VP2蛋白。优化反应条件后,建立的ELISA检测方法仅与CSBV阳性IgY发生特异性反应,与其它蜜蜂病毒的阳性IgY不发生交叉反应,且检测阳性IgY的灵敏度达到了1∶6 400,证明其具有良好的特异性和敏感性。批内重复与批间重复变异系数均小于10%。与CSBV全病毒包被进行比较,检测结果差异不显著,说明该方法适用于抗CSBV抗体检测。     

中蜂囊状幼虫病毒非编码区对蛋白翻译的影响

RNA病毒非编码区对病毒RNA的转译起始、稳定及病毒蛋白表达等方面均起着重要作用,为研究中蜂囊状幼虫病毒（Chinese sacbrood virus,CSBV）非编码区（Untranslated region,UTR）是否对蛋白翻译存在作用,将CSBV 5’UTR和3’UTR分别插入报告基因绿色荧光蛋白（Enhanced green fluorescent protein,EGFP）5’端,通过观察绿色荧光强度研究CSBV非编码区对蛋白翻译的影响。此外,利用双荧光素酶检测试剂盒检测5’UTR和3’UTR对荧光素酶活性的影响。结果表明：CSBV 5’UTR和3’UTR能够有效抑制绿色荧光蛋白EGFP表达,其中3’UTR抑制绿色荧光蛋白表达作用更强;经双荧光素酶报告系统检测,质粒pGLl-3’UTR和pGL3-5’UTR中报告基因相对活性分别为对照质粒pGL3-control的0.39和0.69,差异极其显著（P<0.001）。由此可见,CSBV 5’UTR和3’UTR对其蛋白翻译存在抑制作用,且3’UTR作用更加明显。通过本研究,为深入认识CSBV 5’UTR和3’UTR在病毒复...     

中华蜜蜂幼虫原代细胞培养及中华蜜蜂囊状幼虫病毒在培养的细胞中的复制

【目的】建立一种适用于蜜蜂源的细胞培养方法,为蜜蜂源细胞培养和蜂病毒的研究奠定基础。【方法】比较在Grace和WH2两种昆虫细胞培养基中培养的中华蜜蜂 Apis cerana cerana 幼虫原代细胞状况,筛选出适用于中华蜜蜂幼虫原代细胞培养的最佳培养基,并通过细胞活力比较,确定用于中华蜜蜂幼虫原代细胞培养的适宜胎牛血清(fetal bovine serum, FBS)浓度。在此基础上,用该原代细胞接种中华蜜蜂囊状幼虫病毒（Chinese sacbrood bee disease, CSBV）,并通过实时定量RT-PCR方法对病毒复制情况进行检测。【结果】相对于WH2培养基,在Grace培养基中生长的细胞大而圆,透明,边缘整齐,无颗粒物,活力明显高于WH2培养,且含15% FBS的Grace培养基更适合于中华蜜蜂幼虫原代细胞培养。CSBV接种在该原代细胞,能够复制增殖,同时伴随宿主细胞快速分裂。【结论】中华蜜蜂幼虫原代细胞培养基在含15%FBS的Grace中能够良好生长,并且CSBV可以在该原代细胞中进行复制。     

中国国内首次发现Nam Dinh病毒

2009～2011年,课题组在深圳市龙岗区的致倦库蚊标本中检测到我国首株Nam Dinh病毒(Nam DinhVirus,NDiV)。本研究通过细胞培养、SYBR Green I实时定量荧光RT-PCR和RT-PCR方法对深圳NDiV的细胞易感性和分子进化特征进行分析。结果发现4批致倦库蚊标本可以引起C6/36细胞病变。4株深圳分离株的SYBR Green I实时定量荧光RT-PCR检测结果均出现"S"型扩增曲线与特异性的熔解曲线。对分离株的RNA依赖的RNA聚合酶(RNA-dependent RNA polymerase,RdRp)基因与部分ZmHel1(Zn module+Superfamily 1 Helicase)基因进行扩增均可以在2%琼脂糖电泳显示到目的条带。4株深圳分离毒株的RdRp基因核苷酸和氨基酸序列与越南代表株NDiV(02VN178)的同源性均达99%以上。系统进化树分析表明,4株深圳NDiV株与越南NDiV代表株的亲缘性最近,属于同一个进化分支上。据文献检索表明,本文发现的NDiV为国内首次报道。     

中华蜜蜂热休克蛋白70的克隆、表达及中蜂囊状幼虫病毒感染后表达差异分析

[目的]本研究旨在明确中华蜜蜂Apis cerana cerana热休克蛋白70 (Heat shock protein 70,HSP70)与中蜂囊状幼虫病毒(Chinese sacbrood virus,CSBV)的关系.[方法]首先根据NCBI上已公布的中华蜜蜂HSP70的全基因(NO.MH122655.1)序列,设计特异性引物,提取3日龄中华蜜蜂幼虫总RNA,通过RT-PCR方法获得HSP70基因,并通过生物信息学软件进行分析;其次将其克隆到原核表达载体pET-32a中,转化入大肠杆菌BL21(DE3)进行蛋白表达,并制备重组蛋白,将纯化的重组蛋白免疫小鼠制备多克隆抗体;最后利用制备多克隆抗体作为一抗,通过Western-blot方法检测CSBV感染中华蜜蜂前后HSP70在幼虫体内的变化.[结果]成功获取中华蜜蜂HSP70蛋白的全基因,其核苷酸序列全长为1833 bp,生物信息学分析后,发现其编码蛋白存在7个抗原表位.利用原核表达系统,成功获得大小约87 ku的重组蛋白HSP70,免疫小鼠后获得多克隆抗体,经Western-blot分析能与标签蛋白发生特异性反应;对感染CSBV前后蜜蜂体内HSP70蛋白检测发现感染后HSP70表达水平显著提高.[结论]通过原核表达系统,成功表达中华蜜蜂HSP70基因和HSP70多克隆抗体,并证实CSBV感染后影响中华蜜蜂体内HSP70蛋白表达量的改变,为深入研究HSP70功能提供了帮助.     

中华蜜蜂和意大利蜜蜂感染囊状幼虫病毒后免疫及发育相关基因表达比较

【目的】本文旨在探究囊状幼虫病毒(sacbrood virus, SBV)对中华蜜蜂(Apis cerana cerana,简称中蜂)和意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica,简称意蜂)工蜂幼虫发育和免疫基因、营养代谢基因、抗病毒基因、细胞发育及代谢相关基因表达的影响。【方法】从蜂群中移取2日龄的中蜂和意蜂幼虫,在培养箱(34℃, RH 85%)进行人工饲养,3日龄时接种SBV病毒,每天观察记录死亡情况,并通过实时定量PCR (real-time quantitative polymerase chain reaction, RT-qPCR)检测4日龄和7日龄幼虫体内SBV基因相对表达量,及免疫基因(Apidaecin、Abaecin、Hymenoptaecin、Denfensin、Lys-1、Pgrp-lc、Kenny、Domeless)、营养代谢基因(Ilp1、Hex110、Vg)、抗病毒基因(Dis3、Dicer、Ago1)、细胞组成及发育调控基因(Vhdl、Co-1-iv)以及细胞代谢和调控基因(Mta1)的表达水平。【结果】通过分析比较发现,感染相同剂量...     

丙型肝炎病毒依赖于RNA的RNA聚合酶(RdRp)研究进展

由于缺乏合适的HCV感染细胞模型,严重制约了HCV复制,特别是HCV复制的关键因子依赖于RNA的RNA聚合酶(RdRp)的研究.对HCV序列比较分析并通过异源表达证明NS5B是HCV复制的RdRp.NS5B C端疏水性氨基酸区域以及NS5B与细胞膜形成复合体等影响NS5B溶解性.在合适的反应条件下NS5B可以多种RNA分子为模板催化RNA复制,特别是能有效复制HCV全长(+)RNA.高浓度GTP激活HCV RdRp活性.NS5B N/C端缺失突变和保守性A、B、C区中的点突变影响RdRp活性,但D区345位精氨酸突变为赖氨酸时RdRp活性明显升高.HCV RdRp的发现及其功能研究为HCV药物研究提供了新型靶标.     

丙型肝炎病毒依赖于RNA的RNA聚合酶基因克隆与原核表达

丙型肝炎病毒（ＨＣＶ）依赖于ＲＮＡ的ＲＮＡ聚合酶（ＲｄＲｐ）是参与病毒基因组ＲＮＡ复制的一个关键蛋白因子,是研究抗ＨＣＶ新型药物的重要靶标,获得纯化的ＲｄＲｐ产物是建立靶向ＲｄＲｐ药物高通量筛选体系和抗病毒药物研究的关键步骤。以ＨＣＶ病毒基因组全长ｃＤＮＡ质粒（ｐ９０／ＨＣＶ ＦＬ－ｌｏｎｇ ｐＵ）为模板,设计了特异性扩增ＲｄＲｐ的引物,通过ＣＰＲ扩增获得编码ＲｄＲｐ的基因。将该基因克隆到Ｔ载体中     

The predicted stem-loop structure in the 3′-end of the human norovirus antigenomic sequence is required for its genomic RNA synthesis by its RdRp

The norovirus genome consists of a single positive-stranded RNA. The mechanism by which this single-stranded RNA genome is replicated is not well understood. To reveal the mechanism underlying the initiation of the norovirus genomic RNA synthesis by its RNA-dependent RNA polymerase (RdRp), we used an in vitro assay to detect the complementary RNA synthesis activity. Results showed that the purified recombinant RdRp was able to synthesize the complementary positive-sense RNA from a 100-nt template corresponding to the 3′-end of the viral antisense genome sequence, but that the RdRp could not synthesize the antisense genomic RNA from the template corresponding to the 5′-end of the positive-sense genome sequence. We also predicted that the 31 nt region at the 3′-end of the RNA antisense template forms a stem-loop structure. Deletion of this sequence resulted in the loss of complementary RNA synthesis by the RdRp, and connection of the 31 nt to the 3′-end of the inactive positive-sense RNA template resulted in the gain of complementary RNA synthesis by the RdRp. Similarly, an electrophoretic mobility shift assay further revealed that the RdRp bound to the antisense RNA specifically, but was dependent on the 31 nt at the 3′-end. Therefore, based on this observation and further deletion and mutation analyses, we concluded that the predicted stem-loop structure in the 31 nt end and the region close to the antisense viral genomic stem sequences are both important for initiating the positive-sense human norovirus genomic RNA synthesis by its RdRp.     

Three-dimensional structure of the Chinese Sacbrood bee virus

The RNA of Chinese Sacbrood Bee Virus (CSBV) was purified and used as template to obtain a 1096 bp cDNA fragment by RT-PCR amplification. This DNA fragment was cloned into pGEM-T Easy Vector for sequencing. Analyses of the sequenced CSBV RNA fragment revealed a nucleotide sequence homology of 87.6% and a deduced amino-acid sequence homology of 94.6% with that of the Sacbrood Virus (SBV), indicating that CSBV is a different but highly homologous virus of SBV. The three-dimensional (3D) structure of CSBV was determined at 2.5 nm resolution by using electron cryo-microscopy (cryoEM) and computer reconstruction methods. The 3-D structure showed that the capsid has a T= 1 (or P= 3) icosahedral capsid shell with a smooth surface. There were 12 pentons at its icosahedral vertices (5-fold axes) and 132 holes penetrating the shell. The 3-D structure also revealed densities corresponding to the CSBV genome, suggesting icosahedrally-ordered RNA organization, a novel feature not previously reported for any picornavi     

RNA干扰在抗乙肝治疗中的应用及其研究进展

据世界卫生组织(WHO)报道,全世界约有20亿人曾感染过乙型肝炎病毒(HBV),其中3.5亿人为慢性HBV感染者.我国现有1.3亿乙肝病毒携带者和3 000多万乙肝患者,其中约有20%～40%的患者经过多年慢性炎症的反复发作可发展为肝硬化和肝癌.然而,至今人们仍没有找到一种能够彻底治愈慢性乙肝的特效药物.自从RNA干扰(RNA interference,RNAi)技术建立以来,人们致力于将其应用于抗病毒药物的研究与开发.研究结果表明,RNAi可有效地抑制乙肝病毒的复制,但靶向目的基因的不同RNA干扰片段所沉默的效率不同.关于将RNAi抗病毒药物应用于人体治疗的安全性和有效性还有待进一步研究,RNAi发生"脱靶"的现象是临床应用的难点之一.     

RNA干涉在纤毛虫中的研究进展

RNA干涉是dsRNA介导的基因沉默现象,本文简要介绍了其作用的机制和生物学意义,重点阐述了RNA干涉在原生动物纤毛虫中的发现与应用,比较了RNA干涉与纤毛虫大核基因组重排机理的异同,并对RNA干涉在纤毛虫中传输的技术途径-RNAi喂饲法的原理也做了详细的介绍。     

马铃薯卷叶病毒中国株（PLRV—Ch）复制酶基因结构研究

用设计合成的两对特异性引物,以马铃薯卷叶病毒中国分离株ＰＬＲＶ－Ｃｈ ＲＮＡ为模板,经反转录ＰＣＲ扩增,将复制酶基因３＇端０．６ｋｂ和５＇端１．２ｋｂ,克隆于ｐＵＣ１９中,分别构建了重组质粒ｐＬＲ３和ｐＬＲ５,并分五段进行了序列分析。将获得的核苷酸序列氨基酸序列与国外报导的四个ＰＬＲＶ分离株的相应区段的序列同源性进行了比较。结果表明具有高度同源性。文中对核苷酸序列中存在的问题移码序列和其下游的茎环