Genomic characterisation of two virulent Newcastle disease viruses isolated from crested ibis (Nipponia nippon) in China

This paper describes the complete genomic sequences of two virulent Newcastle disease virus (NDV) isolates, Shaanxi06 (prevalent genotype VIId) and Shaanxi10 (novel sub-genotype VIi), from sick crested ibises. The genomes of both isolates were 15,192 nt long and consisted of six genes in the order of 3′-NP-P-M-F-HN-L-5′. The genomes of the two isolates were highly similar to other reference NDV strains. However, some unique features were found in the HN protein of Shaanxi06 and the F gene end of Shaanxi10. Shaanxi06 and Shaanxi10 shared the same virulent motif ^112 −R-R-Q-K-R-F^− 117 at the F protein cleavage site, which coincided with previous pathogenicity test results. Phylogenetic analysis revealed that both isolates were clustered within class II NDV, with Shaanxi06 in genotype VII and Shaanxi10 in genotype VI. Both isolates shared high homology with the prevalent genotype NDV strains that circulate in fowls and waterfowls. This study is the first to provide genomic information about a novel sub-genotype VIi NDV strain and another genotype VIId virus, which will be useful for subsequent investigations.     

新城疫不同毒株交叉鸡胚中和指数及其与F和HN基因变异的相关性

选取13株国内2001～2004年分离的新城疫流行病毒(Newcastle disease virus,NDV),经蚀斑纯化,克隆其融合蛋白(F)和血凝素.神经氨酸酶(HN)基因,结合疫苗株La Sota、Clone30和国内标准强毒株F48E9等的基因序列,进行遗传变异分析.利用纯化的病毒制备特异阳性血清,进行鸡胚交叉中和试验,确定不同NDV毒株之间的抗原相关性,并与NDV不同毒株之间的HN和F基因核苷酸(氨基酸)同源性进行相关比较.结果表明:病毒中和指数与HN基因的核苷酸(氨基酸)同源性显著相关(P<0.01,r=-0.35),与F基因呈弱相关(P<0.05,r=0.20),而与F基因前374bp的核甘酸同源性不相关.这表明,NDV的分子变异已经对NDV的抗原性变异产生了影响,研制新型的疫苗成为必然.     

4株鹅源新城疫病毒融合蛋白基因的克隆及序列分析

测定了4株鹅源新城疫病毒(NDV)融合蛋白(F)基因5’端1700核苷酸片段的序列,并由此推导了F蛋白氨基酸序列,并对鹅源NDV的基因型分类地位进行探讨。结果表明,4株病毒F基因的同源性大于97%,与DNV标准强毒株F48E8 F基因的同源性为860%～868%,F基因转录起始序列及起始密码子位置与已知NDV完全相同;F蛋白具有和已知NDV相似的各种功能区,F蛋白前体F0裂解位点附近的氨基酸序列为112RRQKRF117,符合NDV强毒株的特征。对F基因第334～1682位核苷酸之间3种限制性内切酶HinfⅠ、BstoⅠ\,\%Rsa\%Ⅰ酶切图谱的分析表明,4株病毒的基因型与文献报道的I～Ⅷ型有明显差异。     

鸡新城疫病毒HeB02分离株F基因的克隆及其DNA疫苗的研究

根据GenBank报道的鸡新城疫病毒F基因序列设计了一对引物,以鸡新城疫病毒HeB02分离株基因组为模板,通过RT-PCR扩增出了1·66kb左右的F基因片段,序列分析表明HeB02株F基因与国内标准强毒株F48E9及弱毒疫苗La Sota和Clone30的F基因核苷酸序列的同源性分别为88·1%、84·9%和83·8%。将HeB02株F基因插入真核表达载体pVAX1中,构建了真核表达质粒pSV-F,通过脂质体转染COS-7细胞,SDS-PAGE分析可见表达的特异蛋白条带;Western blot、ELISA和中和试验检测结果表明:真核表达的蛋白与抗新城疫病毒的抗体发生特异性反应,说明F蛋白具有很好的免疫原性。采用活体电击法以真核表达质粒pSV-F免疫3周龄SPF鸡,剂量为50μg/只,3周后加强免疫1次,5周后以100倍鸡胚感染剂量(EID)的F基因同源病毒对所有鸡进行攻毒,攻毒前后每周分别以喉拭子进行病毒分离和HI效价测定。结果显示对照组在攻毒前一直没有检测到抗体效价,攻毒后检测效价为3·0log2±1·40,并且于攻毒后第9天全部死亡;活疫苗组和实验组免疫后第2周检测到抗体效价,第5周最高,HI效价分别为8·3log2±1·30和7·2log2±1·23,攻毒1周后HI效价分别达9·8log2±1·55和8·9log2±1·77,极显著高于对照组(P<0·01)。免疫组未分离到新城疫病毒,对照组全部分离到新城疫病毒。表明所构建的F基因真核表达质粒可作为候选基因疫苗诱导鸡产生免疫保护反应。     

四株不同宿主来源的Class I基因3型新城疫病毒全基因组序列测定及比较分析

为了解析基因型相同但宿主来源不同的新城疫病毒的全基因组差异。本文采用RT-PCR方法分别获得4株（JS/3/09/Ch,ZJ/3/10/Ch,AH/2/10/Du,JS/9/08/Go）Class I 基因3型病毒的全基因组核苷酸序列,并与GenBank中已公布的Class I基因3型病毒全基因组序列进行比对分析。本实验4株病毒的基因组长度均为15198bp,在基因组1607～1608位有6碱基的缺失,在2381～2382位有12碱基的插入,裂解位点为112EQ/RQE/GRL117是标准弱毒特征。5株Class I基因3型病毒之间全基因组同源性超过93%;而与Class II弱毒株同源性最低只有72.2%;比较6个结构蛋白基因的同源性,NP基因的同源性最高(98.3%～96.4%),而P基因最低(96.1%～91.9%)。结果表明不同宿主来源的Class I基因3型新城疫病毒在遗传信息方面差异不大,但NP/F/L基因的变异幅度较P/M/HN基因明显。     

Rescue and preliminary application of a recombinant newcastle disease virus expressing green fluorescent protein gene

Based on the complete genome sequence of Newcastle disease virus (NDV) ZJI strain, seven pairs of primers were designed to amplify a cDNA fragment for constructing the plasmid pNDV/ZJI, which contained the full-length cDNA of the NDV ZJI strain. The pNDV/ZJI, with three helper plasmids, pCIneoNP, pCIneoP and pCIneoL, were then cotransfected into BSR-T7/5 cells expressing T7 RNA polymerase. After inoculation of the transfected cell culture supernatant into embryonated chicken eggs from specific-pathogen-free (SPF) flock, an infectious NDV ZJI strain was successfully rescued. Green fluorescent protein (GFP) gene was amplified and inserted into the NDV full-length cDNA to generate a GFP-tagged recombinant plasmid pNDV/ZJIGFP. After cotransfection of the resultant plasmid and the three support plasmids into BSR-T7/5 cells, the recombinant NDV, NDV/ZJIGFP, was rescued. Specific green fluorescence was observed in BSR-T7/5 and chicken embryo fibroblast (CEF) cells 48h post-infection, indicating that the GFP gene was expressed at a relatively high level. NDV/ZJIGFP was inoculated into 10-day-old SPF chickens by oculonasal route. Four days post-infection, strong green fluorescence could be detected in the kidneys and tracheae, indicating that the recombinant GFP-tagged NDV could be a very useful tool for analysis of NDV dissemination and pathogenesis.     

一株基因Ⅱ型新城疫强毒株的分子特性

从患病肉鸡群分离到一株新城疫病毒(NewcastleDiseasevirus,NDV)SQZ04。经蚀斑纯化后接种40日龄SPF鸡可诱发典型病变。经蚀斑纯化前和后的MDT为50·5h和51·2h,ICPI为2·0和1·92,IVPI为2·8和2·68,表明属强毒株。但F基因分型表明SQZ04属基因Ⅱ型,而且其与已知基因Ⅱ型的疫苗株LaSota、B1和Texas48的同源性分别为99·3%、98·7%和96·9%,显著高于与基因Ⅶ或Ⅸ型强毒株的同源性88·3%~88·6%或91·3%~92·1%。这是国内第一株属于基因Ⅱ型的NDV强毒株。SQZ04F多肽氨基酸裂解位点的序列为111GGRQGRL117,与弱毒株序列完全相同,这也是国内外首次报道具有这一氨基酸序列的强毒野毒株。然而,SQZ04株与其他已知强毒株的HN氨基酸同源性高达95·3%~97·3%,显著高于与弱毒株LaSota等的同源性87·8%~89·5%。     

用反向遗传技术致弱基因VIId型鹅源新城疫病毒ZJI株

将新城疫病毒ZJI株基因组cDNA全长分成7个片段,依次连接并克隆至TVT7R转录载体中,构建了含ZJI株全基因组cDNA的转录载体(pNDV/ZJI),pNDV/ZJI与3个辅助表达质粒pCI-NP、pCI-P和pCI-L共转染BSR-T7/5细胞,成功拯救出了具有感染性的新城疫病毒粒子。设计两对引物,经overlapPCR方法将该毒株F蛋白裂解位点的112、115和117位碱性氨基酸突变成弱毒株特征的非碱性氨基酸后,替换pNDV/ZJI上的对应序列,构建了转录载体pNDV/ZJIFM,将pNDV/ZJIFM与3个辅助表达质粒共转染BSR-T7/5细胞,成功拯救出了致弱的基因VIId型鹅源新城疫病毒NDV/ZJIFM,获救病毒的鸡胚最小致死剂量平均死亡时间(MDT)大于120h,同时该病毒的脑内接种致病指数(ICPI)为0.16,上述结果表明,获救病毒的毒力已被致弱,是一个较为理想的疫苗候选株。     

Characterization of pigeon paramyxoviruses (Newcastle disease virus) isolated in Kazakhstan in 2005

Isolates of Newcastle disease virus (NDV) from deceased wild and domestic pigeons in Kazakhstan were obtained from the Almaty region during 2005 and were genotypically analyzed by using reverse transcr...     

不同基因型新城疫病毒HN基因保守区域的克隆表达及免疫活性的比较

对于NDV不同基因型毒株的HN基因的氨基酸序列比较后发现,基因Ⅶ型的毒株在第65~75位的氨基酸序列较为保守,而其他各基因型在该区域则不尽相同。因此本文克隆了NDV基因Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ型的代表毒株La Sota、GX-2、F48E9的含有该区域的序列,并进行蛋白表达,通过特异性抗血清对表达肽段进行抗原性测定。应用表达的蛋白免疫SPF鸡,用ELISA检测各组的抗体水平。结果表明3个毒株在反应原性上存在差异。应用NDV F48E9强毒株攻毒,结果显示各多肽蛋白的保护率不同,表明在该区域这3个毒株之间存在着免疫原性差异。     

Rescue and Preliminary Application of a Recombinant Newcastle Disease Virus Expressing Green Fluorescent Protein Gene

Based on the complete genome sequence of Newcastle disease virus (NDV) ZJI strain, seven pairs of primers were designed to amplify a cDNA fragment for constructing the plasmid pNDV/ZJI, which contained the full-length cDNA of the NDV ZJI strain. The pNDV/ZJI, with three helper plasmids, pCIneoNP, pCIneoP and pCIneoL, were then cotransfected into BSR-T7/5 cells expressing T7 RNA polymerase. After inoculation of the transfected cell culture supernatant into embryonated chicken eggs from specific-pathogen-free (SPF) flock, an infectious NDV ZJI strain was successfully rescued. Green fluorescent protein (GFP) gene was amplified and inserted into the NDV full-length cDNA to generate a GFP-tagged recombinant plasmid pNDV/ZJIGFP. After cotransfection of the resultant plasmid and the three support plasmids into BSR-T7/5 cells, the recombinant NDV, NDV/ZJIGFP, was rescued. Specific green fluorescence was observed in BSR-T7/5 and chicken embryo fibroblast (CEF) cells 48h post-infection, indicating that the GFP gene was expressed at a relatively high level. NDV/ZJIGFP was inoculated into 10-day-old SPF chickens by oculonasal route. Four days post-infection, strong green fluorescence could be detected in the kidneys and tracheae, indicating that the recombinant GFP-tagged NDV could be a very useful tool for analysis of NDV dissemination and pathogenesis.     

新城疫病毒V_4株NP基因的克隆、序列测定及真核表达载体的构建

研究新城疫病毒 ( NDV)核衣壳蛋白基因的生物学作用 ,以提纯的 NDV V4 株基因组 RNA为模板 ,化学合成 NP基因的特异核苷酸引物 ,RT- PCR扩增 NP基因 c DNA,得到一条 1 .5kb的DNA带 ,与 NDV NP基因大小一致 ,平端连接克隆到 p UC1 1 9质粒中 .阳性克隆经酶切鉴定及序列分析表明已获得新城疫病毒 V4 株 NP基因克隆 .将 NDV V4 株 NP基因碱基序列与已发表的NDV Beaudettec C株、La Sota株、D2 6株的 NP基因的碱基序列比较 ,同源性分别为 90 .64%、90 .1 7%、98.0 3% ,氨基酸序列差异率是 4.50 %、5.93%、2 .45% .NDV V4 株 NP基因与已发表的NDV Beaudettec C株、La Sota株、D2 6株的 NP基因有所不同 ,但具有高度同源性 .将 NDV V4 株NP基因 c DNA克隆到 pc DNA3 真核表达载体中 ,构建表达 NP蛋白真核质粒     

新城疫病毒ZJ1株F蛋白裂解位点突变对其融合活性的影响

新城疫病毒ZJ1毒株是近年来在我国水禽中流行并能引起水禽严重发病和死亡的强毒株,其F蛋白裂解位点有多个碱性氨基酸分布。将该毒株F蛋白裂解位点的112、115和117位碱性氨基酸突变成弱毒株特征的非碱性氨基酸,构建了重组表达质粒pCI-FT。分别将突变前后的F蛋白与该毒株的HN蛋白在COS-1细胞共表达,表明突变前后的F蛋白均有融合活性;分别将突变前后的F蛋白与该毒株的HN蛋白在CEF细胞共表达,表明突变后F蛋白被裂解的活性大大降低。以上研究为下一步在全长cDNA克隆水平上对F蛋白裂解位点氨基酸序列进行相应突变,研究毒力相关因素以及构建毒力致弱疫苗株等奠定基础。     

简化cDNA末端快速扩增技术测定基因Ⅲ、Ⅵb和Ⅶ d型新城疫病毒基因组末端序列及分析

[目的]简化cDNA末端快速扩增技术(Rapid amplification of cDNA ends,fLAcE)流程,测定基因Ⅲ、VIb)和VIId型新城疫病毒(Newcastle disease virus,NDV)基因组两侧末端序列,并对NDV的leader和trailer进行分析.[方法]利用T4 RNA连接酶将特定寡聚核苷酸片段的连接于病毒基因组RNA和eDNA,再利用RT-PCR或PCR方法对病毒基因组的末端进行快速的扩增.[结果]建立一套操作简单、低成本、可重复性高的RACE方法,测定了三种基因型5株NDV 3'末端leader和5'末端trailer序列比对分析.[结论]本实验测定的鹅源VII型毒株JS/7/05/Ch基因组的15,184 nt由一个T变为了C,5'端trailer与3'端leader的连续互补序列由8 nt变为12 nt,而其它4株基因Ⅲ型和VI型NDV均未发现该突变.通过RNA的二级结构分析,NDV基因组和反向基因组RNA的3'末端形成一个发卡结构.JS/7/05/Ch等3株NDV U→C(T→C)的突变位于发卡环上,不影响二级结构的形成,发卡环的RNA序列突变为3'-UCUC-5',与基因组3'端发卡环的3'-UCUUA-5'相似,推测可能影响了基因组RNA的复制速度.     

中国禽源新城疫病毒(NDV)流行株F和HN基因的遗传演化和变异频率

【目的】新城疫(ND)是中国流行最严重的疫病之一,对家禽业可造成巨大的经济损失,疫苗防控是控制ND的重要措施。新城疫病毒(NDV)流行株的遗传演化一直是研究NDV的焦点。本文利用分子信息学手段,通过比较近20年间NDV流行株不同基因型F和HN基因的分子特征和遗传变异频率,解析免疫压力下NDV的演化规律。【方法】利用Lasergene 7.1和MEGA5.1软件,选取本实验室89株NDV分离株,结合从Gen Bank下载的364株NDV流行株以及15株NDV经典毒株的基因序列,对其进行系统发育、分子特征和替代频率分析。【结果】系统发育表明,NDV已经演化为15个基因型。一致性比较显示,NDV流行株相同基因型之间核苷酸(氨基酸)高度同源,而不同基因型之间差异较大且存在明显的氨基酸变异积累。NDV基因型的分布与时间、地域密切相关,VII d亚型为中国NDV优势流行株。为评估NDV变异的频率,以Go/GD/QY/1997株(中国较早发生的基因VII亚型)为参照,1997-2015年间NDV的F/HN基因的年平均核苷酸(氨基酸)替代率为2.31×10~(-3)(2.26×10~(-3))/3.37×10~(-3)(2.35×10~(-3))。其中,1997-2001年(未使用基因VII型疫苗)F/HN基因核苷酸年平均替代率为4.72×10~(-3)/8.28×10~(-3);2002-2015年(疫苗使用后)为1.6×10~(-3)/1.84×10~(-3),显示出基因VII型疫苗在控制NDV变异速度方面具有明显的效果。【结论】生物信息学分析证实:研制出与NDV流行毒株相匹配的新型疫苗是控制当前NDV变异的关键。     

新城疫病毒F蛋白碱裂解位点修饰及外源基因的插入对 新城疫LaSota疫苗株致病力的影响

新城疫是危害养禽业发展的重要传染病.新城疫病毒(NDV)具有高度传染性和高致病性,融合蛋白(F)的F1/F2裂解位点存在多个碱性氨基酸并由此形成的泛组织嗜性一直以来被认为是NDV致病的主要决定因素.本研究利用已经构建NDV弱毒LaSota疫苗株反向遗传操作平台,将LaSota病毒F蛋白的碱裂解位点由GGRQGR↓L分别突变为GRRQRR↓F和GRRQRR↓L,在未加入TPCK胰酶的情况下分别成功拯救出突变修饰LaSota疫苗病毒株rL-FmF和rL-FmL,通过测定鸡胚平均致死时间(MDT)、脑内致病指数(ICPI)和静脉内致病指数(IVPI)等指标对其毒力进行评估,结果rL-FmF和rL-FmL,的ICPI值由LaSota的0.36分别上升为1.18和1.05,但.MDT均大于90小时,IVPI仍然均为0,表明碱裂解位点的突变可显著增强致病力.为了检测外源基因插入对病毒致病力的影响,进一步以rL-FmF为载体,分别构建并拯救出表达H5亚型禽流感病毒血凝素HA和增强绿色荧光蛋白EGFP基因的重组病毒rL-FmF-HA和rL-FmF-EGFP,经测定ICPI分别为0.67和1.10,但MDT均大于90小时,IVPI仍然均为0.结果表明,对rLaSota病毒F蛋白裂解位点2个非碱性氨基酸突变为碱性氨基酸,无论F2蛋白氨基端为F或L,均可显著增强其脑内接种致病力,接近中发型毒株标准,但对静脉内接种致病能力均无显著影响,而对鸡胚致死能力均保持rIaSota病毒缓发型特点(MDT≥90);外源基因的重组、表达可不同程度致弱病毒,其致弱程度与外源基因及其表达产物性质有关.结果提示,影响NDV致病力不仅仅局限于F蛋白裂解位点氨基酸序列;通过F裂解位点修饰及HA基因插入可以获得致病力较高但基本接近缓发型标准的重组病毒.     

FMDV OH99株基因组全序列的测定及其基因特征研究

采用RT-PCR方法对FMDV OH99株基因组全序列进行了分子克隆与测序。结果表明OH99株基因组全基因组序列长8040nt,其中5’NCR长1026nt,前导蛋白(L)编码区长603nt。该毒株结构蛋白与非结构蛋白编码区的核苷酸序列为6318nt,3’NCR长93nt,其后是poly(A)尾巴,测序结果表明该结构至少含有56个A。应用分子生物学软件,将OH99株与其它参考毒株进行了序列比较,并对其基因特征、推导的氨基酸序列进行了研究分析。结果显示,在分类地位上OH99株归属于O型FMDV,与OTY TW／97具有较高的同源性,而与其他参考毒株的差异性比较大,而且在基因组功能未知区域和3A编码区域具有两处明显的基因片段缺失现象,其中3A编码区缺失30nt,与OTY TW/97株相同,但功能未知区域的缺失状况与OTY TW／97稍有差异。根据VP1基因序列,对OH99株与参考毒株进行了系统发生树分析,分析结果表明OH99株与0TY TW／97株在同一基因型内,其遗传关系最近,而与其毒株遗传关系较远。     

鸭副粘病毒WF01 D株F基因的测序与蛋白特性分析

用鸭副粘病毒凤阳分离株WF01 D作9～10日龄SPF鸡胚的尿囊腔接种,成功增殖了该病毒,采用一步法RT-PCR技术扩增WF01 D病毒的F基因,获得了1条长约1．7kb的特异性条带。用PCR产物直接测序。测序结果表明,扩增片段大小为1782bp,含有1个1662bp的开放性阅读框,编码554个氨基酸。核苷酸同源性分析表明：WF01 D株与国内外其他NDVF基因的同源性为84．5％～97．0％,其中与国内标准强毒株F48E9的同源性为86．6％,说明WF01 D与国内外的传统毒株有较大变异。与Taiwan95株和J株的同源性为93．6％和97．0％,说明WF01 D与Taiwan95株和J株亲缘关系较近,具有较高的相似性。F蛋白裂解位点的氨基酸顺序为112Arg-Arg-Gln-Lys-Arg-Phe117,表明为NDV的强毒株。蛋白疏水性和抗原性分析表明与标准强毒F48E9株相比没有太大的变异。