胞内劳森菌交叉引物扩增方法的建立及LI0710基因的分析和原核表达

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胞内劳森菌(Lawsonia intracellularis,LI)作为猪增生性肠炎(Porcine proliferative enteropathy,PPE)的致病菌,传播途径简单、感染率高、容易引起继发感染,并且由于致死率低而得不到养殖户的重视,给养猪业造成巨大的经济损失。随着我国禁止在饲料中添加抗生素时代的到来,早发现、早防控是控制胞内劳森菌大面积传播的有效途径。本研究的目的是建立一种适用于临床上能够快速、准确检测胞内劳森菌感染的方法;并对胞内劳森菌LI0710蛋白进行原核表达,为日后胞内劳森菌亚单位疫苗的研制和血清学诊断方法的建立奠定理论基础。1、胞内劳森菌交叉引物扩增方法的建立及初步应用根据胞内劳森菌基因(Gen Bank:CP004029.1)分别设计出PCR和交叉引物等温扩增(Cross-priming amplification,CPA)技术的特异性引物,通过调节PCR方法的退火温度和CPA方法的反应温度、反应时间、交叉引物和剥离引物的浓度、d NTPs浓度、镁离子浓度、甜菜碱浓度来进行反应条件的优化,最终确定反应体系。后续通过敏感性、特异性、重复性及临床样品检测试验来进行验证。敏感性试验结果显示PCR方法检测样品最低拷贝数为3.69×10~3个,CPA方法检测样品最低拷贝数为3.69×10~1个;特异性检测结果显示,PCR和CPA方法对大肠杆菌(Escherichia coli)、猪痢疾短螺旋体(Brachyspira hyodysenteriae)、猪链球菌(Streptococcus suis)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和沙门氏菌(Salmonella)均无交叉反应且重复性好;对CPA产物进行可视化检测,在自然光下,阳性产物出现明显浑浊,在紫外光下,加入SYBR GreenⅠ核酸染料后的阳性产物发出绿色荧光,阴性对照无荧光现象。利用PCR方法和试验建立的CPA方法对采集自广东部分地区的267份猪粪样品进行检测,PCR方法检测阳性率为27.3%(73/267),CPA为41.9%(112/267)。其中,两种方法检测均为阳性的样品73份、阴性的样品155份,另外有39份样品经CPA检测为阳性,PCR检测为阴性。选取两种方法检测均为阳性的部分样品进行克隆转化并测序、选取CPA检测为阳性且PCR检测为阴性的样品进行巢式PCR检测并克隆转化测序,测序结果经比对与胞内劳森菌序列高度一致。2、胞内劳森菌LI0710基因的分析及表达选取胞内劳森菌全基因序列中的LI0710基因序列,利用分子生物学软件对其表达的蛋白进行预测和分析。综合分析结果和原核表达宿主菌的密码子优化原则,合成LI0710基因中的一段核苷酸序列,并在该段序列中添加Bam HI和Xho I两个酶切位点。测序分析后进行重组质粒p ET28a-LI0710的构建,然后转化进感受态细胞BL21(DE3)中,经诱导、纯化成功表达出蛋白,进行SDS-PAGE检测,电泳结束后,以兔抗胞内劳森菌阳性血清作为一抗进行Western Blotting检测,检测出蛋白分子量约为20 k Da,与预测结果相符。
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