贝氏隐孢子虫转染载体的构建和瞬时转染

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隐孢子虫病是重要的人兽共患原虫病。转染技术是指将外源基因导入真核细胞内,并在细胞内表达的技术。运用转染技术,构建隐孢子虫转染载体,将会为研究隐孢子虫基因功能,筛选药物靶基因和保护性抗原基因提供有效的工具。本研究以贝氏隐孢子虫为模型,以黄色荧光蛋白为标记分子构建隐孢子虫转染载体,并通过限制性内切酶介导的整合转染方法在鸡体内建立隐孢子虫转染系统。首先,120只雏鸡分为5组,分别采用直肠接种子孢子,嗉囊接种卵囊,直肠接种卵囊,嗉囊接种子孢子和嗉囊接种PBS液五种接种方法进行接种。在接种后检测各组排卵囊情况,并取法氏囊和气管等组织制作组织切片和扫描电镜切片。结果发现,嗉囊接种卵囊和直肠接种子孢子两个实验组,相对于嗉囊接种子孢子和直肠接种卵囊组在排卵囊高峰期收集到的卵囊数量更多,这说明嗉囊接种卵囊和直肠接种子孢子组为本实验的最佳接种途径;观察组织切片和电镜切片,发现嗉囊接种卵囊、直肠接种子孢子以及直肠接种卵囊组的法氏囊粘膜层均附着有大量的贝氏隐孢子虫带虫空泡,而仅在嗉囊接种卵囊组的气管粘膜表面观察到少量虫体,感染有卵囊的法氏囊和气管粘膜层均有不同程度的损伤,这说明不同的接种途径对贝氏隐孢子虫不同的寄生部位有着重要的影响。本实验中直肠接种贝氏隐孢子虫子孢子和卵囊组的成功感染是首次报道。其次,选择微小隐孢子虫和人隐孢子虫肌动蛋白Actin、组蛋白H4,CP15蛋白调控序列作为参考,利用PCR技术克隆贝氏隐孢子虫启动子和3’-UTR(untranslated region)序列。结果,经过PCR扩增、转化克隆和测序技术,我们最后成功获得了贝氏隐孢子虫H4基因的启动子序列,长度为1295bp,序列中含81bp从起始密码子开始的编码区。另外,成功克隆到贝氏隐孢子虫H4基因3’端转录终止调控序列,长度为977bp。最后,将启动子,3’-UTR和黄色荧光蛋白序列插入实验室原保存的载体上,构建了贝氏隐孢子虫转染载体pCbHYH,通过菌落PCR、酶切和测序方法,鉴定了贝氏隐孢子虫转染载体pCbHYH构建的正确性。利用限制性内切酶介导的整合转染的方法实施转染,直肠接种子孢子和卵囊方式接种雏鸡。转染的子孢子或卵囊接种雏鸡后,在第7天收集的粪便中检测到发光的卵囊,且在接种后第11-13天刮取鸡法氏囊粘膜,通过荧光显微镜观察到了发光的隐孢子虫虫体,说明在鸡体内实现了瞬时转染。本研究建立了贝氏隐孢子虫子孢子直肠接种鸡的方法,为实现瞬时转染提供了接种途径;获得了贝氏隐孢子虫转染载体,实现了鸡体内的瞬时转染。实验结果将有力的推动隐孢子虫入侵、代谢等相关基因功能的研究,加快抗隐孢子虫药物的问世以及拓展以贝氏隐孢子虫为活疫苗载体的研究。
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