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本文对蛙虹彩病毒(Rana grylio virus,RGV)基因组进行了测序和分析,并对其携带的50L基因的特征和功能进行了研究。此外,还建立了一株新的赤点石斑鱼皮肤细胞系,测定了该细胞系对不同病毒的敏感性。主要结果如下:
1.RGV基因组结构及特征:用序列同源比对和PCR重叠扩增的方法对RGV基因组全序列进行了测定,得到其全基因组全长为105,791bp,并利用多种生物信息学软件对RGV基因组结构进行预测和分析。RGV可编码106个开放阅读框(ORFs),其中包括虹彩病毒家族26个核心基因。点阵分析显示RGV的基因组序列排列顺序仅与3个已测序的虹彩病毒共线性。随后将所有已注释全基因组序列的虹彩病毒的26个核心基因编码蛋白的氨基酸按照各自在RGV基因中的排列次序进行串联重排,再用贝叶斯算法构建虹彩病毒家族的串联系统进化树,结果显示虹彩病毒各属的成员分别聚类,RGV属于蛙病毒属的成员,且蛙病毒属各亚属的成员也分别聚类,另外感染同类宿主的病毒也呈相同的聚类趋势。RGV基因组存在13个预测的前miRNA序列编码18个潜在的成熟miRNA序列,这些序列位于病毒的复制等功能相关的基因附近,且多数与相关基因的方向相反,可能发挥基因表达的调控作用。另外,RGV基因组中还存在33个重复序列。
2.RGV50L特征与功能:克隆鉴定了RGV的50L基因,它编码一个含499个氨基酸的蛋白质,预测分子量约为50kDa并含有一个核定位信号和一个螺旋-延伸-螺旋基序。RGV感染细胞后不同时间的荧光定量PCR(qRT-PCR)实验表明50L于RGV感染后4h开始转录,随后转录量随时间延迟而增加,直到48h仍保持相对高的水平。这些样品的Western blot检测结果显示50L蛋白于感染后8h起可被检测到,且变化趋势与qRT-PCR-致,只是检测到50L的特异性条带为85kDa,经过对其氨基酸序列的分析推测可能是由于50L发生了翻译后修饰。药物抑制实验显示50L是一个立即早期基因(IE)。免疫荧光实验揭示了50L在RGV感染后很早期即开始出现,并一直持续存在于感染的整个过程,分析发现其在病毒感染过程存在有两种分布模式,一种是细胞质-细胞核-病毒加工厂分布模式,通过细胞转染和NLS基序的定点突变揭示其在核内的定位是NLS依赖的;另一种是与病毒加工厂共定位,并且其信号伴随着病毒加工厂的增大而增强,这些结果表明RGV50L在病毒装配和整个生活周期过程中发挥重要作用。
3.赤点石斑鱼皮肤细胞系(RGS)的特征及对不同病毒的敏感性:对赤点石斑鱼表皮组织进行原代和传代培养。RGS细胞在含10%DMEM培养基25℃条件下培养生长良好。16代以后,每次传代后RGS细胞形态开始时呈纤维状,随培养时间延长逐渐变成上皮细胞状。染色体核型分析显示多RGS细胞染色体多为正常的二倍体,染色体众数是2n=48。60代的RGS细胞和GCO细胞对两种病毒的敏感性实验显示:虹彩病毒RGV在RGS中的滴度为103.5 TCID50/ml,远高于弹状病毒鲤春病毒血症病毒(SVCV)在RGS中的滴度(100.5 TCID50/ml)。然而,RGV和SVCV在GCO中的滴度分别为106.0TCID50/ml和108.0TCID50/ml。这一结果提示在感染过程中RGS可能对一些病毒的入侵有一定的选择性抵挡作用。RGV感染的RGS的RT-PCR分析表明RGV可以在RGS中复制。进一步的通过电子显微镜和免疫荧光观察病毒在RGS中复制情况,结果显示病毒粒子散在分布于胞质中,病毒粒子的抗原出现在胞质和胞核中。另外,RGS还可以在转染条件下表达外源的荧光蛋白基因。上述结果表明RGS细胞可作为潜在的研究鱼类皮肤对病毒的屏障功能的体外模型。