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猪繁殖与呼吸综合征(Porcine reproduction and respiratory syndrome,PRRS)是由猪繁殖与呼吸综合征病毒(Porcine reproduction and respiratory syndrome virus PRRSV)感染后引起的免疫抑制疾病。该病临床表现为妊娠母猪发生早产、流产、产死胎、弱仔和木乃伊胎,及各年龄段猪的呼吸道疾病。中国大陆在1996年首次报道猪群中发现PRRS。2006年6月以来,在我国多个省份相继报道爆发了由变异PRRSV毒株引起的“高热病”,给我国养猪业造成了巨大的经济损失。 2007年本实验室分离并鉴定了一株PRRSV强毒株,命名为GDQYI。本研究正是以该毒株为研究对象,在体外利用MARC-145细胞对GDQYI毒株进行连续传代。通过对病毒不同代次(P4、P65、P80、P100)子代病毒全基因组进行测序,利用生物信息学软件对结果进行分析,研究GDQYI毒株在体外传代过程中传代毒株的遗传变化规律,为摸索高致病性PRRSV毒株GDQYI不同代次子代毒株基因组变异在病毒生命周期、毒力、致病性和感染过程中的作用提供分子依据。 GDQYI毒株体外连续传代研究发现,病毒随着传代次数的增加,出现80%细胞病变的时间由原来P4的72 h缩短到P65的48 h,细胞感染病毒72 h后病毒滴度TCID50由P4的104.20mL-1上升到P100的107.5~mL-1,高代次毒株比低代次毒株形成更大的噬斑。这些均说明GDQYI毒株在MARC-145细胞适应能力增强。 GDQYI株四个不同代次子代病毒基因组测序结果分析发现,随着传代次数的增加,病毒基因组变异位点也有累加的趋势。P100与P4比较,全基因组共发生47处碱基突变,导致34个氨基酸残基变异。病毒基因组3’UTR、ORF6及ORF7表现保守未出现核苷酸的变异,5’UTR及其余开放阅读框出现了核苷酸的缺失或变异。病毒在传代过程中出现的两处核苷酸缺失,分别位于5’UTR和NSP2编码区。通过RNA二级结构预测发现,在5’UTR第120位出现的碱基缺失使该区域的RNA二级结构与未缺失前,第三个茎-环结构内多一个内环,分析认为此处变异可能有利于提高病毒的细胞适应能力。而在NSP2区域则新出现33个氨基酸残基缺失,通过比较P60与P65两个代次毒株体外生长特性,证实P65在细胞上具有更高的增殖能力。因此,我们认为该缺失有利于子代病毒在细胞上增殖。本研究结合前人类似的研究发现PRRSV在细胞传代中存在的统一性突变位点,在结构蛋白编码区域存在8个在PRRSV体外传代过程容易出现变异的氨基酸位点,而这些位点的功能尚待进一步研究。 为了进一步研究病毒在传代过程中出现的变异位点的意义,本研究将P4毒株全长cDNA分段克隆拼接到改造后的质粒PVAR载体中,成功构建完成了PRRSV全长cDNA克隆载体PVAR5并试图将该克降质粒转染到BHK-21细胞系拯救具有感染性的予代病毒。PRRSV反向遗传平台的建立,为病毒功能基因组学及病毒致病机理等研究提供材料。