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鸭瘟病毒强、弱毒株TK基因的克隆与序列测定

2024-04-10 来源:品趣旅游知识分享网
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第26卷第1期 2008年2月 石河子大学学报(自然科学版) Journal of Shihezi University(Natural Science) Vo1.26 No.1 Feb.2008 文章编号:1007—7383(2008 J01—0o64一o4 鸭瘟病毒强、弱毒株TK基因的克隆与序列测定 谢秀兰 ,杨发龙 ,李阳友 ,岳华 (1西南民族大学生命科学与技术学院,四川成都610041;2川北医学院微生物与免疫学教研室,四川南充637000; 3 JlI ̄ILN学院实验动物中心,l ̄lJll南充637000) 摘要:根据GenBank上已发表的鸭瘟病毒 基因核苷酸序列,设计并合成了1对引物,分别扩增鸭瘟病毒标准强 毒株(DPV_F34)和鸭瘟鸡胚化弱毒疫苗株(C-KCE)的 rK基因,将它们分别克隆人pBS-T载体,转化TOP10大肠杆 菌,对阳性的重组质粒进行序列测定。结果表明:DPV—F34与DPV C-KCE的 基因长度均为1077bp,编码358个氨 基酸,二者的核苷酸与氨基酸组成具有很高的同源性,分别为99.4%和98.9%。 关键词:鸭瘟病毒;DPV—F34;C—KCE;TK基因;克隆;序列测定 中图分类号:¥858.32 文献标识码:A 鸭瘟(Duck plague)是由鸭瘟病毒(Duck plague virus,DPV)引起的鸭、鹅和其他雁形目禽类的一种 急性、热性、败血性传染病…1。鸭瘟病毒又称为鸭肠 炎病毒(Duck enteritis vies,DEV),在分类上属于疱 r疹病毒科(Herpesviridae),d一疱疹病毒亚科(Alpha her- pesvirinae),具体属的定位还不清楚。目前对鸭瘟病 毒基因结构及功能的研究还比较滞后,仅有部分毒 株的UL6,UL7基因、聚合酶基因、TK基因、GH基因 的克隆和测序见报导l2,3j。胸苷激酶(thymidine ki— Base,TK)基因是疱疹病毒的主要毒力基因和病毒增 殖的非必需基因_4j,其编码产物胸苷激酶是嘧啶生 物合成补救途径中所必需的酶。它可使胸腺嘧啶磷 1材料与方法 1。1 材料 1.1.1 病毒 鸭瘟标准强毒株(DPV—F34):购自中国兽药监 察所;鸭瘟弱毒株:为鸭瘟鸡胚化弱毒疫苗株(C— KCE),购自中牧实业股份有限公司成都药械厂。 1.1.2酶及试剂 T4 DNA连接酶、pBS—T载体及TOP10感受态细 胞均购自北京天为时代;Taq DNA聚合酶为TaKaRa 公司产品; 3s柱离心式琼脂糖DNA小量快速纯化试剂盒 购自上海申能博彩生物科技公司;13常型质粒DNA 小量快速提取试剂盒购自V—GENE公司;蛋白酶K 为MERCK产品;其它试剂均为国产分析纯。 酸化为dTMP,然后继续磷酸化成为dTrP,参于病毒 DNA的合成,在神经组织感染及潜伏性感染中具有 重要作用 '6j。 利用基因敲除技术,去除病毒TK基因,可使病 毒毒力下降,但不改变其免疫原性_7j,利用该原理国 内外已研制出了缺失TK基因的伪狂犬病及牛传染 性鼻气管炎等的基因缺失苗[ 。为可能研制鸭 瘟病毒TK基因缺失苗提供清楚的分子生物学背 景,也为积累鸭瘟病毒的基因资料,本研究同时克隆 了鸭瘟病毒标准强毒株(DPV—F34)及鸭瘟鸡胚化弱 1.2方法 1_2.1病毒DNA的提取 DPV—F34以500ELD50接种鸭胚成纤维细胞,待 70%~80%的细胞出现典型的细胞病变时,4000r/ min离心20rain,沉淀用无钙镁PBS重悬,4000r/min 离心20min,将沉淀物转移至lmL的离心管,加入1/ 10体积的10%SDS和终浓度为lOOt ̄g/L的蛋白酶 K,轻柔混匀后,56qC温育1h裂解病毒。 以等体积的酚一氯仿一异戊醇(25:24:1)抽提病毒 毒疫苗株(C—KCE)的 基因,并进行了序列测定和 初步比较。 收稿日期:2007—12.08 作者简介:谢秀兰(1980-),女,助教,硕士,从事禽病病原的分子生物学研究;e—mail:xiulanxie@yahoo.en。 通讯作者:岳华,女,教授,博士,从事预防兽医学和分子生物学研究。 维普资讯 http://www.cqvip.com

第1期 谢秀兰,等:鸭瘟病毒强、弱毒株 基因的克隆与序列测定 65 DNA 2次,再以等体积的氯仿一异戊醇(24 1)抽提1 次,小心吸取上清层后,在上清中加入1/10体积的 NaAc(pH 7.0)和2倍体积的无水冰乙醇沉淀DNA, 10000×g离心20min,以75%的乙醇洗涤沉淀,静置 10min后10000r/rain离心10min,弃去上清液后将管 子倒扣在吸水纸上自然风干,沉淀即为病毒基因组 DNA,以TE溶解后一20 ̄C冰箱保存。 在提取疫苗毒株C—KCE DNA时,先在疫苗瓶中 加入2mL灭菌水,65℃温浴5rain,10000r/min离心 5rain取上清,其余操作均与DPV—F34 DNA的提取相 同。 1.2.2引物设计及合成 接,转化TOP10感受态细胞,涂布于含x—ga1.Amp的 LB固体培养基上,37%培养过夜,采用蓝白斑筛选 法挑选白色菌落,扩大培养,用日常型质粒DNA小 量快速提取试剂盒提取质粒,将PCR鉴定为阳性的 重组质粒送大连宝生物公司测序。测序结果用 DNAStar分析软件分析。 2 结果 2。1 PGR的优化条件 对引物浓度、模板量、Mg2 浓度、变性时间、退 火温度和时问进行优化,确定最佳反应体系为:10× PCR buffer 5 L,25mmol/L MgC]2 5 L,2.5mmol/L 参考GenBank中鸭瘟病毒TK基因的核苷酸序 列(AecesSion:AY9l63569),由大连宝生物公司设计并 dNTPs 4 ,上、下游引物(10tmaol/L)各2.5 ,Taq DNA聚合酶(5U/uL)0.25t ̄L,模板2.5 ,去离子水 28.25t ̄L;最佳反应条件为:95 ̄C预变性5min;94 ̄C 合成了1对引物,引物序列如下: 上游:5 一TCAC1'GCGCGACTC GAACG一3 ; 下游:5 一ATrAATrGTCATCTCGGTA rTGTATT一3 。 1.2.3 TK基因的扩增、克隆与序列测定 变性30s,56%退火30s,72 ̄C延伸30s,共40个循环; 72 ̄C延伸10min,于4oc结束反应。 2。2 TK基因的扩增 DPV—F34及C—KCE均扩增出与预期基因(1077 bp)大小一致的片段(图1)。 对PCR反应的几个主要因素:引物浓度、模板 量、Mg2 浓度、变性时间、退火温度和时间进行优 化,用优化的反应体系和条件进行PCR反应,1%琼 脂糖凝胶电泳检测扩增产物。 2。3重组质粒的PGR鉴定 以DPV-F34及C—KCE的重组质粒为模板,均能 用3s柱离心式琼脂糖DNA小量快速纯化试剂 盒回收扩增产物,以T4 DNA连接酶与pBS—T载体连 M 1 2 3 4 扩增出与预期的基因大小符合的片段(图2)。 ● M:分子量标准;1:强毒株;2:疫苗株;3:无模板对照;4:dH20 图1 DPV 714基因扩增 M:分子量标准;l:强毒株;2:疫苗株;3:无模板对照 图2重组质粒PCR鉴定 2。4测序结果与同源性比较 测序结果表明:DPV—F34及C—KCE的TK基因 DQ640611、EF173464)相比,核苷酸同源性为99.3% ~99.9%,氨基酸的同源性也为98.1%~99.2%。 全长均为1077bp,编码358个氨基酸,cc含量分别 为44.9%和45.0%。二者核苷酸同源性为99.4%, DPV—F34与DPV C—KCE的TK基因有6个核苷酸的 突变:206位由C—T,399位由T—C,620位由G— A,725位由T—A,921位由G—A,946位由A—G。 推导的氨基酸同源性为98.9%。核苷酸序列比对 结果和氨基酸序列比对结果见图3和图4。 DPV—F34及C—KCE的TK基因与Genbank上登 推导的氨基酸有4个发生变化:69位由 a—val, 207位由Arg—His,242位由Phe—Tyr,316位由Ser 录的鸭瘟病毒TK基因(AY911509、AY963569、 Glv。 维普资讯 http://www.cqvip.com

石河子大学学报(自然科学版) DPV-F34 DPv C KCE DPV。F_34 DPV C。KCE DPV。F-34 DPV C。KCE DPV。F34 DPV c_KCE DPV.F34 DPV C。KCE DPV。F-34 DPV GKCE DPv_F-34 DPV C。KCE DPV.F_34 DPV C。KCE DPV。F_34 DPV c_KCE DPV F34 第26卷 .A1 TCACrGCC£GAC1l( ] 优GAAC唧●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●_●●●●●●●●●●…●●●●●●●●●●●●’A ATCC ̄,CGC( ●●●●●●_●●●●●_●●●●●● ACC耵℃GAT( CATrATGC口1CGTCCGCGTATACCn GACGGGCCGTATG ……●………●●…●…●●………●●…●……●…●●……●……●●…●…●●…… GAAC1℃ : :AAAACCACAAC1 GGCAAAC1’( rn ……●●●…………………●…●●…●…………●…●…GGACBATACCCrIBCA ………●…●……●…●●● GCCAC1l(哪………●●……A1 rI’GCCGAGCCA A …●_………●……_……:GTATrGGAGAAATCATYITGA ●__●………_…_____…●●…………… AGATGCAATAAAO[;GCGTATACGAAACACA0GAAAGA A A A0朗1CGAGGl ; ……… r…………………………………………………………………・。 ACATAGCAACAAC ImCGCA A A AC :A ATTACGr( rG( rI1(:A ACTGCAA ●…●●……●………●…●………●●●●●●…●………●●●●…●…●…●●………●●● 7777 ……………( …………………刀 …………●………………CGTrATI3W ̄ ……●………● AGTCGAAC ..………………CAGAAAGAACACCACCAGATATTACGCTCATAA33GATC …………………………………………………・・C… ●●… 0GCACCCGACCGCCoCA ……………●●…●●●●…………C眦I…●…CTI'CCCAGCAGC"I'CGT13TGTAGTG ……●●…●…●●………●………0 …●●●●4 7岔4 …●●…●…●●…77 , …………∞ 刀 …●………●●……, 7纾CCTAATrCCTCG ………●……………●● DPV C。KCE DPV-F’34 DPV C。KCE DPV。F34 DPV C。KCE DPv_F34 DPV C.KCE DPV。F34 制( ………………………4 ………●…●●…删 …………,7’俐…… 7 ●…………GATGAGC ……__●● A 珊AACGATl℃AGAGCrCa:CAACGTCC ;GCGAAGCA A1_IIGACGTA c7 ……………∞∞ ……………cGⅨ4 ・A翻 刀 倒 拶 ………………C ,  ……… A…………………”………………………・ 刀移 ●………刀 C4 4o{ 0 ●…●…………………4 刷 ………冗 删j4 刃劂……………DPV C KCE DPV。F34 DPV C KCE DPV。F34 DPV C。KCE DPV.F34 DPV C。KCE DPV.F34 DPV C。KCE DPv_F34 册………… ………船 …・……………用 GAAA d,凹 A………………………一……………一 GAAGCGCGrGA1_I℃AG rGCCrA1]rCTr( I觚…●…●●…●…●●…●…_●…●_●……●…●●●●●…●……A A A A A ACGGCCAAGTCC __…●…●●……●………●● ATCA ACGACr(Ta盯10TCAC ●●●●●●●●●●●●●●_●●●_●●●__●●_●●●●●●●●●●●●●●AAAGTACC1℃AACrA ,I.GACGAAT ●●●●●●●●●●●●●●●●●______●__●●●●●●●●●●●●●●●●● 翻 ●●●●●●●●●●●●●●●●●●_●●●●●●●●●●●●●●●●●●豫4 4 ●●●●●●●●●●●●●●●●●●删●●●●● ●●●●●●●●●●●●●●●, ●●●●●●刀 ●●● AAG兀觚”…………DPV C。KCE DPV。F34 DPV C。KCE DPV.F34 OGAT兀℃A ATGCGTAT几 Arl’GGAC AAG ;GCAAGAOCCC A…………………--…………・G……・.. ………………・・CCAAGAG, IGCCGCIBAAGTACGAGAGGC从CrAACGCGArl℃GAC丌TrA CGCGCCn TI TITACCATI ●●●●●●_●●●●_●●●_●●_____●●●●_____●●_●CGGGGATI lGGAACAAGCI哪●●_●_●●_●●●___●●_●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●AACCAA ●●●●●●●●●● DPV C。KCE DPV。F34 DPV C KCE 姗 渤 姗 姗 彻 伽 姗 跚 黜 锄 种 D E ( 7 4 刀 刀 姗 渤 咖 煳 50 图3 DPV F34和DPVC-KCE TK基因核苷酸序列比对结果 DPV。F34 VRVYIDGPYG Km、吕ⅪISE【yI DPV C。KCE DPV。F34 ATLYVAEPMAYWRNHFEDAIKGVYETQERKARGDIATFDAKA1TAALQLQ ………………・・…………・10o DPV C。KCE DPV。F34 DPV C。KCE DPV。F34 DPV C。KCE DPV F34 DPV C KCE DPV。F34 DPV c_KCE V………………・…………………………・・ ⅡIjIDRH AACLcFPAARFVV 150 LNEDEHLERLRARQRPGEAIDV RHB 20o AKQAPIMWDCDKWDKDWSSVPIFDDDRKKML CAI』 2=50 EARDS、 V 30o DPV F-34 DPV C。KCE I)IW。F34 KLADLNAYFMDISGKSPQECAAEVREATNAMD ̄'RISFI'MAG.DLEQAVNQ …………………350 G………………………………-……一……………… YN IEM nN DPV GKCE 图4 DPV F34和DPV DKcE TK基因氨基酸序列比对结果 维普资讯 http://www.cqvip.com 第1期 谢秀兰,等:鸭瘟病毒强、弱毒株 基因的克隆与序列测定 67 3讨论 鸭瘟标准强毒株DPV—F34与鸭瘟鸡胚化弱毒株 C.KCE的TK基因同源性很高,超过99%,将其核苷 酸序列与GenBank中登录的鸭瘟病毒TK基因序列 进行比较,其同源性也超过了99%。这说明了鸭瘟 因的克隆与序列分析[J].青岛农业大学学报(自然科学 版),2007,24(3):162—164. [3]郭霄峰,廖 明,辛朝安,等.鸭瘟病毒北京株UL6和 UL7基因的克隆及序列测定[J]。畜牧兽医学报,2002,33 (6),615—618. [4]王琳,杨润德,陈丽君,等。伪狂犬病病毒冀A株 基因的克隆及序列分析[J].动物医学进展,2007,28(4): 29-33. 病毒 基因具有高度的保守性,这与李昌主等_2j 报道的鸭瘟病毒TK基因与已知各毒株高度保守相 一[5]张桂红,童光志,王柳,等。传染性鼻气管炎病毒TK基 因缺失株的构建[J].中国预防兽医学报,1999,21(4): 275—277. 致。另外,本实验中DPV.F34与C—KCE的TK基 因有6个单核苷酸变异,经与AY911509(鸭瘟弱毒 株)、AY963569(DPV Clone03株)、DQ640611(DPV四 [6]吴德铭,罗满林,黄毓茂,等.伪狂犬病毒粤A毒株 川株)、EF173464(鸭瘟强毒AV1221株)比较发现,鸭 瘟病毒强、弱毒株间单核苷酸的变异无规律,因而不 基因的扩增、克隆与序列测定[J].华南农业大学兽医学 院,2002,23(3):71 73. 同毒株问核苷酸的变异与DPV的毒力差异关系不 大。 [7]陈建君,张毓金,杨增岐,等.鸭瘟病毒的分子生物学研 究进展[J].动物医学进展,2003,24(6):25—8。2 [8]Kit S,Kit M,Pirtle E C.Attenumed properties of thymidine ki— nase-negative deletion mutant of pseudorabies virus l J J.AmJ Vet Res,1985,46:1359,1367. 疱疹病毒有2个活性中心,即位于N端的ATP 结合结构域:DGPYGTGK和核苷酸结合结构域:DRH (图4中标有下划线的部分)。ATP结合结构域形成 1个疏水的袋状构象,以便与ATP腺嘌呤环结合,其 中的3个氨基酸残基(G)中的1个发生突变,则会影 [9]范伟兴,张雪莲,魏荣,等.含绿色荧光蛋白基因和猪 瘟E2基因的伪狂犬病毒Bartha-K61株TK基因缺失转 移载体的构建[J].中国兽医杂志,2003,39(3):3-8. [10]郭万柱,徐志文,王小玉,等.新型伪狂犬病病毒基因缺 失株的构建及生物学特征研究(初报)[J].四川农业大 学学报,2000,18(1):1-3. 响TK蛋白的构象及其与APT的结合,导致TK蛋白 功能丧失而致弱_l 'l 。对DPV—F34、DPV C.KCE和 已知DPV各毒株氨基酸序列分析表明,氨基酸的变 异并不在该区域内,因而其变异对其毒力的影响不 大 [11]刘文波,周斌,黄兵,等.传染性喉气管炎病毒烟台 株irK基因序列测定及TK蛋白功能初步分析[J].西农 林科技大学学报(自然科学版),2005,33(10):75—79. [12]宋得华,潘华奇,黎应胜,等.鸭瘟病毒TK基因及其编 参考文献: [1]甘孟候.中国禽病学[M].北京:中国农业出版社,1999: 109.119. 码蛋白的生物信息学分析[J]。安徽农业科学,2007,35 (31):9935—9936. [2]李昌主,韩先杰,邹玲,等.鸭瘟病毒AV1221株 基 Cloning and Sequencing of the Thymidine Kinase Gene of Duck Plague Virus XIE Xiu—lan ,YANG Fa.1ong ,LI Yang—you3,YUE Hua (1 CoUege of Life Science and Technology,Southwest Nationality University,Chengdu,Sichuan 610041,China; 2 Department Of Microbiology and Immunology,North Sichuan Medical College,Nanchong,Sichuan 637000,China; 3 Laboratory Animal Center of North Sichuan Medicla College,Nanchong,Sichuan 637000,Chia)n Abstract:According to the sequence of TK gene of Duck plague vies avalirable in GenBanka pair of primers were de— ,signed and thymidine kinase genes were ampliifed from both DPV stndard viaulrent strain(DPV—F34)and vaccine strain (C—KCE)by PCR.rrhe PCR products were cloned into pBS—T vectors respectively and the positive recombinant Dlasmjds were sequenced。The nucleotide sequences of TK gene of both DPV—F34 strain and C—KCE strain were 1077bp,encoding 358 amino acids。The homology was 99.4%in nucleotide sequenee and 98.9%in deduced amino acid sequenceKey words:duck plague vires;DPV—F34 strain;C—KCE strain;TK gene;cloning;sequencing 。 

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