特异性抗体压力下鸡毒支原体S6株转录组学分析及其初步应用

来源 :华中农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cnforyou2009
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鸡毒支原体(Mycoplasma gallisepticum,MG)是导致鸡慢性呼吸道疾病及火鸡传染性鼻窦炎的主要病原菌。感染禽类会引起气囊、肺、气管和生殖道的炎症,引起体重减轻、产蛋率降低等症状,感染率较高,可长期在鸡群中存在,给养禽业造成了巨大的经济损失。感染宿主后,由于支原体会发生相位变异和抗原变异,导致鸡毒支原体发生免疫逃逸的现象,但目前对免疫逃逸的具体机制还尚不清楚。本研究使用MG标准阳性血清体外刺激鸡毒支原体S6株(MG-S6),模拟鸡体内的抗体压力感染环境,基于Illumina Hiseq测序平台分析了抗体压力下MG-S6的全基因组表达水平,并对测序结果进行转录组学分析,通过探究MG在抗体压力下转录组的变化,结合代谢抑制试验,拟筛选出与MG生长代谢所需的重要调控基因。主要研究内容和结果如下:1.特异性抗体压力下MG-S6转录组学结果及其分析在支原体培养基FM-4(改良)中加入10%(v/v)MG-S6标准阳性血清作为实验组,对照组则加入10%(v/v)SPF鸡血清,每组设置3个重复。收获培养12 h后的菌体,分别提取实验组和对照组RNA样本,于冷藏条件下送至上海派森诺公司进行样品质量评估,质评合格后,进行转录组测序。通过Illumina Hiseq高通量测序平台,获取MG-S6在抗体压力下的转录组测序结果,并对差异表达基因(Differentially Expressed Genes,DEGs)进行分析。通过分析筛选测序结果得到411个差异表达基因,其中上调基因181个,下调基因230个。利用GO、KEGG数据库对差异表达基因进行分类和富集性分析。结果显示,差异表达基因主要富集在核糖体组成、糖酵解、氨基烷-tRNA生物合成、碳代谢、光合作用、氧化磷酸化、嘧啶代谢、ABC transporter、氨基酸生物合成、碳代谢等途径。随机选取GCW_RS01725,GCW_RS03690,GCW_RS00885等10个差异表达基因,进行qRT-PCR验证,结果与转录组学数据保持一致,证明转录组数据具有可靠性。2.三个差异表达基因GCW_RS03690、GCW_RS01725、GCW_RS00885编码抗原的生物学特性初探根据转录组数据,我们筛选了三个显著上调的差异表达基因:GCW_RS03690、GCW_RS01725、GCW_RS00885,利用原核表达系统分别构建了pET-28a-03690、pET-28a-01725、pET-28a-00885三个重组质粒,诱导表达并纯化了重组蛋白r03690、r01725、r00885,并制备了相应的鼠源多克隆抗体。Western blot结果表明,三种多克隆抗体均具有较好的特异性,代谢抑制试验结果显示三种多克隆抗体血清均对MG-S6具有一定的代谢抑制作用,代谢抑制价分别为1:40、1:80和1:80,且对鸡毒支原体F株和HS株也具有一定的代谢抑制作用。亚细胞定位结果显示,抗r01725血清和抗r00885血清可分别与MG-S6菌体总蛋白和膜蛋白发生明显的血清学反应,抗r03690血清分别与MG-S6菌体总蛋白和胞浆蛋白发生明显的血清学反应;用抗r01725血清和抗r00885血清处理的MG菌体能结合FITC荧光二抗在显微镜下呈现绿色荧光。这些结果表明,GCW_RS01725和GCW_RS00885编码的蛋白位于细胞膜,属于膜蛋白;GCW_RS03690编码的蛋白位于细胞浆内,属于胞浆蛋白。本研究开展了MG-S6在特异性抗体压力下的转录组学研究,较为全面地探究了MG参与拮抗抗体压力的基因调控情况,并验证了3个具有代谢抑制作用的调控基因编码蛋白的部分生物学特性,为MG感染与免疫鉴别诊断提供了一定的诊断靶标,同时为深入研究支原体免疫逃逸机制奠定了一定基础。
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