论文部分内容阅读
猪繁殖与呼吸综合征(porcine reproductive and respiratory syndrome,PRRS)是由猪繁殖与呼吸综合征病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)感染引起的以怀孕母猪的流产、死胎、弱胎以及仔猪高死亡率等为特征的传染病。2006年以来,在我国多个省份相继爆发的由PRRSV变异株引起的“高热病”,该变异株在全国范围内大规模流行,造成各年龄段猪群的高热、高发病率和高死亡率,给我国养猪业造成了巨大的经济损失。本研究对2007~2010年广东省内的73株PRRSV的NSP2、ORF5基因进行序列测定,又挑选了其中变异较大的两个毒株进行全基因组序列测定,对测序结果进行生物信息学分析,为全面系统地了解广东省内PRRSV的流行情况和进化趋势提供依据。同时,将2007年毒力较弱的GDB6株的主要结构蛋白基因构建到杆状病毒基因组上,探索其在昆虫Sf9细胞中的表达,为研制新型疫苗提供基础。
NSP2、ORF5基因测序结果表明,73株PRRSV中Yg株为经典株,其余72株为NSP2基因有30个非连续氨基酸缺失的变异株,2007~2010年广东省内流行的PRRSV既有经典株又有变异株,但仍以变异株的广泛流行为主,经典株零星存在。序列相似性和系统进化树分析表明,美洲型PRRSV主要可以分为四个亚群,Yg株NSP2基因与美洲原型株VR-2332的核苷酸序列相似性为99.3%,与变异株的核苷酸序列相似性只有78.8%~80.7%,在进化关系树上与VR-2332同处亚群Ⅰ分支,而ORF5基因与美洲原型株VR-2332和变异株的核苷酸序列相似性分别为88.4%和96.8%~98%,在进化关系树上与变异株同处亚群Ⅳ分支,Yg株可能为疫苗株与野毒变异株重组的结果。本研究的72株变异株GP5蛋白有强毒株的第13、151位特征性氨基酸位点,在进化关系树上与国内变异株JXA1等同处亚群Ⅳ分支,进化关系很近,部分毒株GP5蛋白诱骗表位的氨基酸替换和第二个潜在糖基化位点往PNE的迁移很可能预示着病毒正采取一种更有利于逃逸机体免疫应答的方式进化。
本研究JP、YD和DC株在变异株NSP2基因原有第481、532~560位30个非连续氨基酸缺失的基础上,又分别在第494~512位、第489~510位和第153位(以VR-2332为标准)有新的19个、22个和单氨基酸的缺失,表明NSP2基因可以容纳不同程度的缺失,这些缺失能否成为病毒进化或者毒力改变的关键位点有待进一步的研究。对YD、DC两个毒株的全基因组序列测定结果显示,这两个毒株与变异参考毒株相比,核苷酸序列相似性分别为98.5%~99.1%和97.5%~97.9%,变异分布于整个基因组,但主要集中在NSPiβ、NSP2、NSP3、NSP7、NSP8、GP2a、GP5基因,表明PRRSV的变异进程仍在继续,但这些变异对病毒的特性和毒力的影响,还有待进一步的研究。
通过基因克隆技术,将GDB6株的ORF5、ORF6、ORF7基因插入到转移质粒载体pFastBacHTA中,获得重组转移质粒pFastBacHTA-ORF5、-ORF6、-ORF7,并将其转化DH10Bac感受态细胞,与Bacmid发生位点特异性转座作用,经筛选获得重组穿梭质粒Bacmid-ORF5、-ORF6、-ORF7,再将其转染昆虫Sf9细胞获得含有这三个基因的重组杆状病毒。重组杆状病毒可以在Sf9细胞中增殖和稳定遗传,对P3代培养物进行重组杆状病毒基因组DNA提取以及重组杆状病毒感染Sf9细胞72h后总RNA提取,可以初步断定这三个基因已经正确插入到杆状病毒基因组的多角体蛋白基因启动子下游,并能启动转录,对表达产物的Western Blot检测结果进一步证明ORF5、ORF6基因在Sf9细胞中分别得到了表达。对重组杆状病毒进行蚀斑纯化和滴度测定,测定结果含有这三个基因的重组杆状病毒的滴度分别为6×107、8×106、1×1010pfu/mL,基本满足蛋白大量表达的需要,可以进行下一步PRRSV病毒样颗粒构建的研究。