口蹄疫病毒OH/CHA/99株全长基因组感染性克隆的构建

以构建的口蹄疫病毒OH/CHA/99株全长cDNA为模板, 使用T7RNA聚合酶系统在体外进行转录, 得到病毒RNA. 用脂质体转染法将转录物RNA导入BHK细胞, 可观察到典型的口蹄疫病毒致细胞病变效应. 对收获的病毒分别用RT-PCR, 乳鼠毒力试验以及免疫电子显微镜观察等方法进行鉴定, 结果表明拯救到特定的口蹄疫病毒. 同时用空斑实验法观察了拯救病毒及其亲本毒株的生长特性, 结果表明二者在致病性上没有明显差异, 这将为进一步探索猪口蹄疫病毒致病的分子机制及研制新型口蹄疫疫苗奠定良好的基础.     

构建猪瘟病毒致细胞病变的PK-15细胞模型

猪瘟病毒在离体细胞培养条件下不引起宿主细胞病变, 病毒与宿主细胞之间相互作用的研究一直没有合适的模型. 以猪瘟病毒中国标准强毒石门株为材料, 通过基因工程的手段, 在构建全基因组感染性克隆的基础上, 对全基因组进行部分缺失, 获得了7.5 kb的亚基因组, 以携带野生型猪瘟病毒的PK-15细胞为宿主, 用亚基因组进行转染, 得到了能够诱导PK-15细胞产生CPE的亚基因组病毒, 检测显示产生CPE的细胞培养物中野生型基因组和亚基因组共同存在. 猪瘟病毒致细胞病变模型的构建, 为进一步研究其致病的分子机制开辟了新的方向.     

猪水泡病病毒HK/70株全长cDNA分子克隆感染性的鉴定

为了鉴定猪水泡病病毒(SVDV) HK/70株的全长cDNA分子的感染性, 以所构建的SVDV HK/70株的全长cDNA分子为模板, 应用T7 RNA聚合酶系统在体外进行转录, 将获得的RNA用脂质体转染法导入IBRS-2细胞, 传代培养, 观察到典型的SVDV致细胞病变效应. 反向血凝鉴定、间接免疫荧光、RT-PCR及序列测定结果表明, 从猪水泡病病毒全长cDNA拯救出了猪水泡病病毒(pSVDV). 用电子显微镜观察了pSVDV的形态, 测定了pSVDV的TCID₅₀和LD₅₀, 并与亲本毒进行了比较, 结果显示, pSVDV与亲本毒的毒力差别不显著. 结果表明, 猪SVDV HK/70的感染性cDNA克隆已经成功构建, 为进一步探索SVDV病毒致病的分子机制及研制新型SVD疫苗奠定了良好的基础.     

兔出血症病毒衣壳蛋白与次级结构蛋白的相互作用

用真核细胞双杂交系统、免疫共聚焦技术和免疫共沉淀等方法,对兔出血症病毒(RHDV)的衣壳蛋白(VP60)和次级结构蛋白(VP10)在细胞内、外的相互作用进行了分析和鉴定.结果显示,RHDVVP60与VP10两种蛋白之间存在较强的相互作用,将VP60截为两大段后,其间的相互作用明显减弱,提示二者之间的相互作用依赖于衣壳蛋白结构的完整性.本研究将为进一步研究RHDV病毒颗粒的装配机制等提供有益线索.     

传染性法氏囊病毒HZ2株VP5基因缺失株的构建

通过PCR方法, 删除传染性法氏囊病毒HZ2株ORF A1和 ORF A2非重叠区的33 bp (96~129 bp)的同时, 引入NheⅠ酶切位点(GcTaGc)作为分子标记, 构建含有A节段突变体的真核表达载体pCI-Nhe3, 与HZ2株B节段真核表达载体pCI-mB在脂质体介导下共转染鸡胚成纤维(CEF)细胞. 用转染细胞的培养液上清不断地接种新鲜细胞, 模拟病毒“传代”. 结果表明, 细胞的形态学特征发生变化, 产生了类似野生IBDV感染细胞时出现的细胞病变效应(CPE). 电子显微镜观察显示, 在细胞超薄切片中有IBDV病毒粒子. 间接免疫荧光分析结果表明, 拯救的ANhe3株病毒的结构蛋白在CEF细胞得到了表达, 而非结构蛋白(VP5)则不能表达. 针对A节段的RT-PCR, 酶切鉴定及进一步的序列测定结果验证了相应核苷酸片段的缺失和分子标记的引入. ANhe3株病毒接种不能导致11日龄SPF鸡胚的死亡, 相对HZ2株致死率(20%)明显下降. 本研究利用基于cDNA转染和RNA聚合酶Ⅱ系统的IBDV反向遗传系统, 构建了IBDV VP5基因大片段缺失的毒株ANhe3株, 为IBDV基因组学的研究提供了新方向, 为进一步探索病毒复制和致病机制以及开发基因缺失疫苗奠定基础.     

TNV-A~C亚基因组表达及基因编码产物对局部枯斑症状的影响

利用烟草坏死病毒A中国大豆分离物(Tobacco necrosis virus A Chinese isolate,TNV-AC)的全长侵染性cDNA克隆构建系列突变体进行体外转录.在枯斑寄主苋色藜(Chenopodium amaranticolor)上的侵染性检测结果表明,TNV-AC亚基因组RNA1的转录起始位点位于基因组RNA的G2184,亚基因组RNA2的转录起始位点位于基因组RNA的G2460.进一步分析表明,亚基因组RNA1中p8和p6基因的翻译灭活突变可导致病毒在苋色藜上的侵染症状消失,但不影响病毒在烟草原生质体中的复制,说明p8和p6基因产物可能影响病毒在细胞之间的移动,是病毒造成枯斑所必需的基因.通过原核表达产物分析,证明了亚基因组RNA2中外壳蛋白(coat protein,CP)基因的可读框起始于基因组RNA的2612~2614位AUG.CP可读框核苷酸替换或缺失突变分析表明,完整的CP蛋白虽不是病毒建立侵染所必需的,但其翻译起始密码子区域的核苷酸序列保守性及可读框核酸序列的完整性对病毒侵染苋色藜后产生枯斑的数量、显症时间和病毒RNA的积累量具有明显影响.综合以上结果,对TNV-AC的cp基因在侵染枯斑寄主苋色藜过程中的其他功能进行了讨论.     

TNV-AC亚基因组表达及基因编码产物对局部枯斑症状的影响

利用烟草坏死病毒A中国大豆分离物(Tobacco necrosis virus A Chinese isolate, TNV-AC)的全长侵染性cDNA克隆构建系列突变体进行体外转录. 在枯斑寄主苋色藜(Chenopodium amaranticolor)上的侵染性检测结果表明, TNV-A^C亚基因组RNA1的转录起始位点位于基因组RNA的G²¹⁸⁴, 亚基因组RNA2的转录起始位点位于基因组RNA的G²⁴⁶⁰. 进一步分析表明, 亚基因组RNA1中p8和p6基因的翻译灭活突变可导致病毒在苋色藜上的侵染症状消失, 但不影响病毒在烟草原生质体中的复制, 说明p8和p6基因产物可能影响病毒在细胞之间的移动, 是病毒造成枯斑所必需的基因. 通过原核表达产物分析, 证明了亚基因组RNA2 中外壳蛋白(coat protein, CP)基因的可读框起始于基因组RNA的2612~2614位AUG. CP可读框核苷酸替换或缺失突变分析表明, 完整的CP蛋白虽不是病毒建立侵染所必需的, 但其翻译起始密码子区域的核苷酸序列保守性及可读框核酸序列的完整性对病毒侵染苋色藜后产生枯斑的数量、显症时间和病毒RNA的积累量具有明显影响. 综合以上结果, 对 TNV-A^C的cp基因在侵染枯斑寄主苋色藜过程中的其他功能进行了讨论.     

甜菜坏死黄脉病毒RNA5对病毒致病性的影响

利用甜菜坏死黄脉病毒(Beet necrotic yellow vein virus, BNYVV) RNA5全长侵染性cDNA克隆体外转录获得的RNA5体外转录物, 与只含有RNA1, 2以及RNA1, 2和3的两个BNYVV突变株BNYVV-Hu0和BNYVV-Hu3的RNAs分别混合, 并接种于寄主植物番杏(Tetragonia expansa)和甜菜(Beta vulgaris L). 结果表明, RNA5是BNYVV中除RNA3以外的另一个病毒致病性相关分子, 它的存在能够提高病毒的侵染效率和在寄主体内的积累水平, 并与RNA3协同作用, 导致病毒侵染后的症状表现加重.     

丙肝病毒全基因组cDNA克隆侵染细胞培养体系的建立

以含有丙肝病毒全基因组cDNA的重组质粒(pHCV)为材料, 通过基因转染、重组痘病毒辅助使之在HeLa细胞中表达HCV病毒体, 建立了一种新的HCV体外细胞培养系统. 采用RT-PCR, 荧光定量RT-PCR, 链特异性RT-PCR, 免疫印迹, 免疫电子显微镜和电子显微镜负染技术跟踪检测HCV的增殖效率, 结果显示, 该培养体系中有HCV正链RNA的合成和HCV结构蛋白、非结构蛋白的表达, 并组装成直径约47 nm的HCV病毒体, 病毒体可被偶联有胶体金的抗HCV结构蛋白E2的单抗标记; 该体系产生的HCV病毒体滴度达107基因拷贝/mL, 远远高于病人血清中的HCV基因拷贝数, 也高于迄今报道的任何一种HCV细胞培养体系的病毒滴度. 检测结果证明, 转染细胞裂解上清中的HCV病毒体可以感染肝癌细胞系Huh7, 并在感染细胞中增殖和合成负链RNA中间体, 病毒滴度达106基因拷贝/mL.     

RNA干扰途径调控南方水稻黑条矮缩病毒在介体白背飞虱体内的持久侵染

南方水稻黑条矮缩病毒(SRBSDV)由介体白背飞虱以持久增殖型方式传播,但有关病毒在介体内高效增殖的机制仍不明确.RNA干扰(RNAi)是昆虫保守的抗病毒免疫途径.为了探索SRBSDV在介体白背飞虱体内的持久增殖是否受到RNAi抗病毒免疫途径的调控,本研究采用小分子RNA深度测序发现SRBSDV侵染白背飞虱培养细胞后诱导产生病毒来源的主要长度为21和22 nt的小分子RNA,暗示病毒侵染可激活RNAi反应.在白背飞虱及其培养细胞中通过dsR NA处理干扰RNAi途径中的关键组分Dicer2和Argonaute2基因表达后,SRBSDV的侵染率和积累量显著提高,带毒昆虫的存活率下降、寿命减短.因此,RNAi途径具有调控SRBSDV在介体白背飞虱体内的持久侵染、控制植物病毒在介体昆虫内过度积累从而避免病毒对昆虫造成不利影响的作用.     

MDR1 ribozyme逆转耐药人肺癌细胞耐药性

恶性肿瘤是严重危害人类健康的疾病,死亡率极高。50％病人可以手术和放疗,另外50％病人因不能手术和放疗而需化疗。然而这些病人常化疗失败,其主要原因是肿瘤产生耐药性。人恶性肿瘤中MDR1基因及其产物P-糖蛋白(Pgp)表达非常普遍,约50％的肿瘤在治疗前即有MDR1基因表达,治疗后MDR1基因表达的百分比更高,同时肿瘤细胞对原先敏感的抗癌药物也不敏感,即产生了耐药性。ribozyme是一类具有RNA限制性内酶活性的RNA分子,可以识别RNA序列中的GUX(X为A,C,U)序列并进行有效切割,其中一种具有锤头结构(hammerhead)模型特征,根据此原理人工设计的ribozyme可以特异地定点切割靶RNA分子,阻断蛋白质表达。我们曾发现MDR1反义RNA可以明显抑制Pgp表达,但没有完全抑制。本研究利用逆转病毒介导的MDR1基因特异ribozyme,抑制人肺癌耐药细胞Pgp表达,探讨逆转其耐药性的可能性。     

大流行流感病毒的起源

一、流感病毒的细胞内感染流感病毒是流行性感冒的病原体.流感病毒感染易感宿主时,病毒核糖核酸(RNA)就侵入细胞.细胞的合成机构逐渐接受病毒RNA的指令,不再合成本身的核酸和蛋白质,只产生病毒的RNA和蛋白质,因此,很快死亡,同时释出大量毒粒.而后者又感染     

试管内的蛋白质制造机

科学家们研究细胞如何控制产生哪种蛋白质,一个重要的方法是在试管内翻译遗传信息.然而“无细胞翻译系统”的效率和忠实性究竟如何,是很重要的问题.剑桥大学生化系的泼罕(H.Pelham),对一个来自红细胞的新系统,进行了翻译的效率和准确度的严格测验. 泼罕一直在研究脑心肌炎(EMC)病毒,这个病毒以单链RNA携带遗传信息.当它感染动物细胞时,能利用动物的蛋白质合成系统翻译病毒信息并制造病毒蛋白质.在正常感染过程中,EMC病毒RNA连续进行翻译,但产物却不是单链蛋白质,因为当翻译过程在     

用抗毒素治疗恶性肿瘤

近几年来,经过一系列实验室试验,证明能够大量生产特异性抗体,这种抗体是从所谓的杂种(杂种细胞系)中分离出来的。杂种——即产生抗体的细胞与癌细胞混合最终形成的细胞培养物,当用体外人工培养基培养时,这种细胞培养物使杂种无限制地繁殖。D.G.Gilliland 和 R.J.Colli-er(美国加利福尼亚大学),以及 X.Stepltwski,(美国费城维斯特尔解剖学和生物学研究所)等认为,可以利用杂种治癌。两组研究人员开始把黑瘤小白鼠的恶性瘤细胞     

RNA干扰介导对乙型肝炎病毒复制的抑制作用

构建针对乙型肝炎病毒(HBV)核心区或表面抗原编码区的siRNA表达载体pSI-C和pSI-S, 在体外HBV复制细胞模型中观察对HBV复制和表达的影响. 将pSI-C, pSI-S与1.3倍HBV真核表达质粒pHBV共转染HepG2细胞, 分别在转染后24, 48和72 h, 观察pSI-C和pSI-S对细胞上清和胞内病毒抗原表达的影响, 并用分子杂交方法从病毒复制、转录和翻译水平检测目的基因的表达情况. 实验结果表明, pSI-C及pSI-S能明显抑制细胞内HBsAg和HBcAg的合成, 呈序列特异性和剂量依赖性的特点, 而对照组siRNA无抑制作用. pSI-C比pSI-S抑制作用更强, 转染后第2天对HBsAg和HBeAg抑制率达高峰, 分别为92%和85%. Southern和Northern杂交结果表明, HBV siRNA能降低目的基因转录和病毒复制中间体的表达水平, 提示针对乙型肝炎病毒核心区和表面抗原编码区的siRNA能有效抑制HBV RNA分子转录和病毒复制, 最终降低病毒抗原表达, 这为运用RNAi技术进行HBV基因治疗提供了新的思路.     

非编码RNA研究概述

RNA是细胞以DNA为模板产生的转录产物,根据中心法则,早期一般将RNA整体地看作从DNA到功能蛋白质分子的中间信息专递分子.这些分子也是较早为生物学家所认知的mRNA,rRNA,tRNA等.其中mRNA直接作为翻译蛋白质的模板,而rRNA及tRNA等的功能则直接保证蛋白质翻译的进行.20世纪末及21世纪的研究逐渐让生物学家认识到细胞中还存在多种多样、对于中心法则遗传信息传递并非必需的非编码RNA分子.认识RNA分子的种类、功能、机理,及其与生理、遗传、进化等生命科学重要命题间的相互关系,是当代生物学的重要内容.本文对目前已知的非编码RNA种类、功能及机理,以及在生理、遗传、进化、生态中的作用进行概述.同时也简要介绍了非编码RNA相关的生物技术及生物医药应用.非编码RNA研究已经取得了巨大的进展,进一步的研究无疑将继续作为当代科学研究的重要领域存在,从而回答各种各样RNA在基因组功能中的作用这一问题.     

MDR1 ribozyme结合药物治疗裸鼠原位移植的人耐药肺癌

非小细胞肺癌(NSCLC)占肺癌的75%～80%,化疗是NSCLC患者的基本疗法,但由于耐药性化疗常常失败,这也是NSCLC治愈率低的主要原因.MDR1基因产物P-糖蛋白(Pgp)表达增高是肿瘤产生多向耐药的主要机制,将MDR1基因导入不耐药细胞可使其获得多向耐药性,MDR1反义RNA可抑制MDR1表达而逆转入耐药肺癌细胞的多向耐药性.临床研究发现,约50%的NSCLC在治疗前即有MDR1基因表达,在治疗后表达增高比例更高,这说明MDR1基因和Pgp表达增高与肺癌耐药密切相关.ribozyme是一类具有RNA限制性内切酶活性的RNA分子,可以识别靶RNA序列中的GUX(X为A,C,U)序列并进行有效切割,阻断蛋白质表达,因此ribozyme是阻断基因表达的有效手段.我们曾用MDR1特异ri-bozyme在体外逆转了GAOK的耐药性.为了探索临床耐药肺癌的有效治疗方法,本研究利用裸鼠原位移植模型,用逆转录病毒介导的MDR1特异ribozyme结合药物对耐药肺癌进行了实验治疗.     

MDR1 ribozyme逆转耐药人肺癌细胞耐药性

<正>恶性肿瘤是严重危害人类健康的疾病,死亡率极高。50％病人可以手术和放疗,另外50％病人因不能手术和放疗而需化疗。然而这些病人常化疗失败,其主要原因是肿瘤产生耐药性。人恶性肿瘤中MDR1基因及其产物P-糖蛋白(Pgp)表达非常普遍,约50％的肿瘤在治疗前即有MDR1基因表达,治疗后MDR1基因表达的百分比更高,同时肿瘤细胞对原先敏感的抗癌药物也不敏感,即产生了耐药性。ribozyme是一类具有RNA限制性内酶活性的RNA分子,可以识别RNA序列中的GUX(X为A,C,U)序列并进行有效切割,其中一种具有锤头结构(hammerhead)模型特征,根据此原理人工设计的ribozyme可以特异地定点切割靶RNA分子,阻断蛋白质表达。我们曾发现MDR1反义RNA可以明显抑制Pgp表达,但没有完全抑制。本研究利用逆转病毒介导的MDR1基因特异ribozyme,抑制人肺癌耐药细胞Pgp表达,探讨逆转其耐药性的可能性。     

试管内合成感染性前病毒

1970年坦明(Temin)和巴梯莫尔分别发现,在RNA肿瘤病毒成熟体中存在反转录酶。反向转录产物DNA(前病毒)整合于受侵染的细胞基因组中,可保持遗传信息的传递。1972年希尔(Hill)等人用RNA肿瘤病毒诱发肿瘤细胞的DNA作转移感染的实验获得成功,进一步支持了前病毒假说。能够在试管内合成完整的前病毒,显然更有利于分析RNA肿瘤     

埃博拉病毒入侵:人TIM分子的结构与结合PS的分子基础

研究表明,人T细胞免疫球蛋白黏蛋白(human T-cell immunoglobulin and mucin domain,h TIM)受体分子能够促进包括埃博拉病毒在内的很多囊膜病毒的入侵.h TIM介导的病毒入侵过程高度依赖于位于受体分子胞外区远膜端的免疫球蛋白V区(immunoglobulin variable(Ig V)-like)结构域与病毒囊膜中磷脂酰丝氨酸(phosphotidylserine,PS)的特异性相互作用.人类TIM家族共有3个成员:h TIM-1,h TIM-3和h TIM-4.虽然相应的小鼠TIM分子的结构已经解析,但h TIM分子的Ig V结构特征及其识别PS的分子基础仍然未知.同时,有研究表明,引起西非大规模埃博拉疫情爆发的2014-扎依尔-埃博拉病毒可能较其先前流行株具有更强的致病能力.但目前尚未有2014-扎依尔-埃博拉病毒利用h TIM分子入侵细胞及其与1976-扎依尔-埃博拉病毒的入侵能力比较的研究报道.本研究证明了整合有1976-和2014-扎依尔-埃博拉病毒囊膜糖蛋白(glycoprotein,GP)的假病毒均可以利用h TIM-1和h TIM-4入侵细胞,并且表现出相近的入侵效率.进一步证明了h TIM分子不与埃博拉病毒GP蛋白直接相互作用,而是通过结合病毒囊膜中的PS分子而促进病毒感染.随后解析了3种h TIM分子Ig V结构域的高分辨率晶体结构以及h TIM-4与磷酸丝氨酸的复合物晶体结构.令人意外的是,3种h TIM分子的PS结合槽呈现出各自不同的局部结构特征且在目前已解析结构的小鼠同源分子中均未被观察到.这些结构特征很可能提示h TIM分子具有不同于小鼠同源分子、且彼此间亦各不相同的PS识别模式.上述结构和功能数据丰富了我们对h TIM结合PS的分子基础的认识,从而将帮助我们更深入地了解埃博拉和相关囊膜病毒利用h TIM受体入侵细胞的分子机制.