猪非典型瘟病毒基因组序列分析及反向遗传操作系统的建立

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猪非典型瘟病毒(Atypical porcine pestivirus,APPV)是一种能够引起仔猪先天性震颤(Congenital tremor,CT)的新发现病毒,属于黄病毒科(Flaviviridae)瘟病毒属(Pestivirus)。发病仔猪主要表现为肌肉震颤,行走困难,常因吮乳不足而死亡。自报道以来,APPV在世界范围内广泛流行,给养猪业带来了巨大的经济损失。迄今为止,仍然缺乏对该病毒有效的防控措施。本研究分离得到了APPV CH-GD2017株,并对其全基因组进行了序列分析,在此基础上首次建立了APPV的反向遗传操作系统,为研究APPV的复制、组装和入侵机制等提供了基础数据,也为进一步开展APPV疫苗的研制和APPV分子致病机制研究提供可行的技术手段和技术平台。本研究以发生先天性震颤仔猪的小脑组织总RNA为模板,进行RT-PCR分段扩增,将各段序列进行拼接,获得了APPV CH-GD2017株基因组全长序列,将序列提交至Gen Bank数据库,获得序列号为MK629522。利用生物软件对所获得的APPV全基因组序列进行遗传演化分析。结果显示,APPV CH-GD2017株与中国毒株GD1、GD2和GD3的同源性最高,为99.4%~99.5%;与中国GD-MH01-2018株的同源性最低,为80.9%;与美国毒株、荷兰毒株、奥地利毒株、德国毒株和韩国毒株的同源性为83.0%~83.5%。进一步对APPV CH-GD2017株的Erns、E2、NS3和NS5B基因与其它毒株进行同源性分析,其与美国毒株、荷兰毒株、奥地利毒株、德国毒株和韩国毒株的同源性分别为79.8%~83.7%、83.1%~86.3%、84.7%~86.3%和82.4%~83.9%。系统进化树结果表明,APPV CH-GD2017株与中国毒株GD1、GD2和GD3处于同一分支,且与其它APPV毒株都属于瘟病毒K亚群;而与国外毒株如美国毒株、荷兰毒株、奥地利毒株、德国毒株和韩国毒株则处在不同的分支。为了建立猪非典型瘟病毒CH-GD2017株的反向遗传操作系统,以获取的CH-GD2017株基因组的6个片段为模板,逐步通过Overlap PCR方法得到APPV基因组全长c DNA序列的5’半长片段和3’半长片段,再分别克隆至p BR322和p EGFP-N1载体中,再以得到的重组质粒为模板进行Overlap PCR获得APPV全长片段。然后利用体外转录方法获得具有感染性的病毒RNA,纯化回收后转染PK-15细胞,继续培养至72 h。反复冻融后收取上清液,继续传代至第10代。通过RT-PCR、间接免疫荧光试验等鉴定方法,证明了病毒拯救成功。为了进一步提高病毒的拯救效率,以获得的重组质粒p BR-APPV5’和p EGFP-APPV3’为模板,运用无缝克隆同源重组技术将APPV全长片段连接至p BR322载体中,得到APPV全长感染性克隆。将该感染性克隆转染PK-15细胞,成功拯救出APPV。本研究结果进一步加深了我们对APPV遗传进化的理解,丰富了APPV基因组数据;同时也为探究APPV基因组结构与功能、分子致病机制以及新型疫苗的研发奠定了坚实的基础。
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