F基因起始密码子特异突变对NDV La Sota株生物学特性的影响

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近年来发现class Ⅰ类新城疫病毒(Newcastle Disease Virus,NDV)在家禽中的分离率逐年升高。本团队前期的研究发现了多株F基因起始密码子发生自然突变导致其编码序列变长的class Ⅰ类NDV,并证实了 F基因起始密码子突变为ATA能够导致classⅠ类NDV毒力增强,表明NDV弱毒株有突变成强毒株的潜在能力。鉴于class Ⅱ类NDV中的基因Ⅱ型弱毒株广泛应用于ND的免疫并且在鸡群中长期存在,其F基因起始密码子的类似突变是否对其生物学特性存在潜在影响尚不清楚。本研究以class Ⅱ类基因Ⅱ型弱毒株La Sota为研究对象,评估F基因起始密码子突变对其生物学特性潜在的影响。首先利用反向遗传学技术对La Sota株F基因的起始密码子进行突变,将其起始密码子位置的碱基突变为ATA或者CTA,在原起始密码子前12和33个核苷酸位置处分别突变产生1个起始密码子,使得F基因编码区长度分别变为1674和1695个核苷酸,分别编码557和564个氨基酸,构建获得了质粒pNDFLsp-ATA和pNDFLsp-CTA。将构建的质粒转染细胞,拯救获得了两株突变病毒,分别命名为La Sota-ATA和La Sota-CTA。毒力指标测定结果显示,亲本病毒La Sota、突变病毒La Sota-ATA和La Sota-CTA致死鸡胚的平均死亡时间(MDT)分别为 100 h、107.125 h 和 119.625 h,均大于90 h;La Sota、La Sota-ATA 和 La Sota-CTA 的 1 日龄SPF雏鸡脑内接种致病指数(ICPI)分别为0.19、0.1625和0.4862,均小于0.7,符合低毒力毒株的特性,表明F基因起始密码子的突变不影响La Sota的毒力。La Sota,La Sota-ATA和La Sota-CTA在鸡胚中也表现相似的生长动力学特征,均在接种后72 h达到最高滴度,且三个毒株间无显著差异。前期研究发现class Ⅰ类NDV F基因起始密码子仅在特异性突变为ATA时毒力和复制能力增强,因此本研究对突变病毒La Sota-ATA和亲本病毒La Sota在鸡体内的复制能力进行了检测。结果显示,La Sota-ATA和La Sota接种SPF鸡后相同组织之间的病毒载量没有显著差异,表明La Sota-ATA与La Sota在SPF鸡体内具有相似的复制能力。此外,本研究结果显示La Sota-ATA和La Sota-CTA中F基因起始密码子的突变没有造成病毒红细胞吸附活性发生明显改变,但引起了病毒的神经氨酸酶活性升高以及溶血活性和膜融合活性的降低。本研究对在鸡群中广泛存在的class Ⅱ类基因Ⅱ型NDV La Sota中F基因起始密码子进行了突变,并进一步评估了 F基因起始密码子突变对病毒生物学特性的潜在影响。本研究的结果有助于为NDV的防控提供理论基础。
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