A型塞內卡病毒(Senecavirus A,SVA)屬于RNA病毒科(Picornaviridae)塞內卡病毒屬(Senecavirus)成員,目前僅有一個型,與心病毒屬(Cardioviruses)成員親緣關系較近。SVA感染可引起豬口鼻部及冠狀帶出現水泡樣病變,同時可伴隨跛行、厭食、嗜睡、皮膚充血、發熱等癥狀,與口蹄疫(FMD)、豬水泡病(SVD)、水泡性口炎(VS)等疫病難以區分。SVA為單股正鏈RNA病毒,其基因組全長約7.3 kb,包含由666個核苷酸組成的5'端非編碼區(UTR)。非編碼區后是1個單一的長開放閱讀框,編碼2 181個氨基酸組成的多聚蛋白,可被切割成12個多肽,包括先導蛋白(L)、4個結構蛋白(VP1、VP2、VP3、VP4)和7個非結構蛋白(2A、2B、2C、3A、3B、3C、3D)。SVA 3'端非編碼區有71個核苷酸,后面連有poly(A)尾巴。
反向遺傳技術已經廣泛應用于各類RNA病毒研究。該技術可實現在分子水平上對病毒定向改造,為RNA病毒基因功能及致病機理研究、新型疫苗研制等提供了有效方法。RNA病毒的主要反向遺傳學方法是,基于質粒系統遞送病毒全長cDNA,細胞內cDNA能在RNA聚合酶啟動子的作用下被轉錄成為病毒RNA,這些RNA隨后被翻譯成多肽并被加工為成熟的病毒結構與非結構蛋白,與病毒RNA一起包裝成具有感染性的病毒粒子。據報道,已有的SVA反向遺傳平臺構建主要基于酶切連接方法,這種方法是通過RT-PCR在體外擴增病毒基因片段,利用限制性內切酶,特異性地將片段逐個構建到質粒載體上,這種方法需要進行酶切、連接、單克隆鑒定、測序等復雜程序,出錯率高,耗時較長。
本研究擬利用同源重組法一次性將SVA全基因組片段、CMV啟動子、poly(A)尾巴及丁肝核酶序列(HDVr)等元件整合進低拷貝載體pWSK-29中,構建SVA全長感染性克隆(pWSK-29-SVA),并拯救出與親本毒株生物學功能一致的重組病毒(rSVA),以期縮短反向遺傳平臺構建時間,為進一步研究SVA致病機理、研制新型疫苗奠定基礎。
1材料與方法
1.1材料
1.1.1病毒、細胞、載體SVA-GXT91毒株,由本實驗室分離、保存;BHK-21細胞、pWSK-29質粒、EGFP N2質粒,為本實驗室保存。
1.1.2主要試劑
病毒RNA/DNA核酸自動提取試劑盒,購自西安天隆科技有限公司;反轉錄酶、高保真DNA聚合酶、同源重組酶、DH5α感受態細胞,購自南京諾唯贊生物科技有限公司;DNA凝膠回收試劑盒,購自Qiagen公司;質粒抽提試劑盒,購自天根生化科技有限公司;全自動微生物生長曲線分析儀,購自Bioscreen公司;DMEM培養基、Lipofectamine 3000,購自Invitrogen公司;胎牛血清,購自金源康生物工程有限公司。
1.2方法
1.2.1引物設計構建方案如下:以EGFP N2質粒為模板,設計含有同源臂的CMV啟動子引物,以SVA-GXT91 RNA為模板設計含同源臂SVA基因全長引物(表1)。含同源臂的poly(A)尾巴+HDVr,由引物自結合擴增形成。
表1構建SVA感染性克隆的引物序列
1.2.2感染性克隆構建
以pWSK-29為載體,采用同源重組技術構建pWSK-29-SVA感染性克隆。以SVA-GXT91 RNA為模板,擴增SVA病毒基因片段;以引物為模板,自結合擴增poly(A)+HDVr;以EGFP N2質粒為模板,擴增CMV啟動子。將pWSK-29載體酶切線性化,與SVA全基因組、CMV啟動子及poly(A)+HDVr按比例混合,在同源重組酶ExnaseMulitS催化下,37℃反應30 min即可完成同源重組結合,實現體外環化。100μL感受態細胞置于冰上融化后,加入10μL構建好的SVA感染性克隆質粒,輕搖混勻,冰上靜置30 min;隨即在42℃水浴中熱激90 s,迅速置于冰上2 min,然后置于800μL無抗生素的LB培養液中37℃搖床震蕩(180 r/min)45 min;以4 000 r/min離心5 min,棄去部分上清,將剩余100μL液體吹吸混勻,涂布在氨芐抗性LB培養板上;將培養板倒置在37℃恒溫箱中培養過夜,并于次日菌落長出后進行菌落PCR鑒定。
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