利用基因芯片技术区分禽流感病毒主要亚型

[目的]研制可同时区分AIV的H5、H7、H9血凝素亚型及N1、N2神经氨酸酶亚型的基因诊断芯片.[方法]分别克隆了禽流感病毒的M基因,H5、H7、H9亚型HA基因,N1、N2亚型NA基因以及看家基因GAPDH的重组质粒.以重组质粒为模板,用PCR方法扩增制备探针,纯化后点于氨基修饰的片基上,制备基因芯片.在PCR过程中对待检样品进行标记,然后与芯片杂交,洗涤,扫描并进行结果分析.[结果]结果显示检测探针可特异性的与相应的标记样品进行杂交,呈现较强的杂交信号,且无交叉杂交.同时用RT-PCR、鸡胚接种和基因芯片方法对H1-H15亚型AIV参考毒株、30份人工感染样品、21份现地疑似样品进行检测,结果发现,对人工感染样品芯片检测方法与鸡胚接种和RT-PCR的符合率分别为100%和96%,现地样品符合率为100%.[结论]研究表明该方法可用于同步鉴别部分主要流行的禽流感亚型,是一种有效的新方法.     

棉铃虫核多角体病毒基因库及其物理图谱

本文报道棉铃虫核多角体病毒DNA经限制性内切酶BamHI酶解,琼脂糖凝胶电泳分离,得到大小不同的11种片段。所得片段与BamHI酶解的pBR_(322)质粒DNA进行体外重组并转化大肠杆菌LE392菌株。根据菌落杂交和插入片段的分子量等鉴定,证明获得11个插入了病毒DNA片段的重组质粒,但其中两个大片段克隆的分子量比原片段小。通过限制酶EcoRI和BamHI酶解片段的交叉吸印杂交及用~(32)p标记的克隆片段与病毒DNA酶解片段杂交等方法,构建了病毒基因组BamHI的物理图谱。杂交结果表明,病毒基因组主要由独特的序列组成。     

GFP质控芯片的初步研究

目的：建立一种质量控制芯片来监测样品标记、杂交和检测过程中的失误。方法：针对GFP基因设计的4条60mer寡核苷酸探针和1条阳性对照探针polv（U）与流感寡核苷酸探针一起打印在DAKO玻片上,并构建了GFP基因的克隆载体和体外表达载体,将从这两种重组载体上获得的绿色荧光蛋白（Green Fluorescent Protein,GFP）基因的ILNA、DNA片段和人的全血样品中的DNA用限制性显示技术（Restriction Display technology,RD）扩增标记,将标记的样品和荧光标记的通用引物U分别与芯片杂交、检测,并对扫描的结果进行统计分析。结果：GFP探针与相应的样品杂交时出现阳性信号,阳性对照探针在所有的杂交中均出现阳性信号,而空白对照则未检测荧光信号。结论：建立的质控芯片具有较好的敏感性和特异性,可以用于基因芯片中的质量监控。     

细小病毒B19诊断芯片的初步研究

初步探讨并制备细小病毒B19诊断芯片,进行实验室验证．用基因芯片点样仪将细小病毒B19诊断探针固定在特殊处理的玻片上,以细小病毒B19质粒重复检测．运用限制性显示(RD)技术,用Cy5标记的通用引物进行荧光标记,通过与基因芯片杂交,严谨洗涤,将非特异性的标记片段洗脱后,经扫描仪扫描,计算机解读．杂交结果显示,Cy5标记的探针均出现杂交信号,而阴性对照和空白对照的杂交信号均很弱：芯片检测具有高特异性、敏感性和可重复性．初步建立了较可靠的制备与检测细小病毒B19诊断芯片的方法,经验证诊断准确率高,假阳性率低．     

中国人SRY基因的分离、克隆和核苷酸序列分析

睾丸决定因子基因(Testis-determining factor,TDF)位于Y染色体短臂上,它的表达产物诱导睾丸组织的发生。SRY基因(Sex-determining Region of the Y)位于Y染色体的性别决定区内,许多特征显示SRY就是TDF。我们选用与SRY基因相应的引物,用PCR技术对正常人男女各10例的基因组DNA进行扩增。将特异扩增的男性SRY基因片段重组到质粒PUC12中,得到含有中国人SRY基因片段的克隆,命名为PSY-1、PSY-2。用[~(32)p]标记重组质粒中的SRY基因片段作探针,与PCR结果进行Southern杂交,男性样品均显示特异杂交带,女性样品为阴性。用末端终止法测定克隆的SRY基因片段的全部核苷酸序列为299bp,含有SRY基因中高度保守及功能特异性区域的240bp,我们对此进行了讨论。     

粘虫颗粒体病毒增效因子的基因定位

参考粉纹夜蛾Trichoplusia ni 颗粒体病毒增强因子的基因序列,设计PCR引物,用PCR反应扩增出特异性产物。用EcoRⅠ、BamHⅠ双酶酶切处理PCR反应产物,然后克隆到质粒pUC19中,构建重组质粒pUC19-SF;对重组质粒pUC19-SF中的外源片段测序,结果证明PCR扩增产物是粘虫颗粒体病毒PuGV-Ps增效因子基因的一段序列。重组质粒pUC19-SF的插入片段标记为探针,通过Southern杂交将增效因子基因定位于PuGV-Ps病毒基因组的多种酶切片段上。     

H9N2亚型AIV HA基因的原核表达及间接ELISA方法的建立

根据GenBank公开发表的禽流感病毒(Avian Influenza Virus, AIV)H9N2亚型血凝素基因(HA)序列设计引物, 用PCR方法从重组质粒pUC-HA中扩增H9N2亚型禽流感病毒去除信号肽的血凝素基因 , 将该片段定向插入到原核表达载体pET-32a(+)中, 构建原核表达载体pET-HA.阳性质粒转化宿主菌BL21(DE3), 经IPTG诱导, HA基因获得表达, 经定位分析, 目的蛋白以包涵体的形式存在于大肠杆菌中.通过改变IPTG的浓度和诱导时间, 确定了表达HA基因的最佳诱导条件 IPTG 终浓度为0.7mmol/L , 诱导时间为3 h .Western-blot分析表明, 重组蛋白能与H9N2亚型AIV阳性血清发生特异性反应.以纯化后表达产物作为诊断抗原包被酶标板建立了检测H9亚型AIV抗体的间接ELISA方法.结果表明, 抗原的最佳包被浓度为25μg/mL, 血清的最佳稀释度为180, 阳性标准初步定为 OD待检血清＞0.5且OD标准阳性血清＞1.0 ; OD标准阴性血清＜0.1.     

黄地老虎颗粒体病毒DNA片段在枯草芽孢杆菌中的克隆

EcoRI酶解的AsGV-XJ DNA和质粒pUB 110 DNA,经T4 DNA连接酶连接后,转化枯草芽孢杆菌BR 151感受态细胞,涂布在加有新霉素(5,ug／ml)的完全培养基上。用琼脂糖凝胶电泳快速法检测抗新霉素转化子中的重组质粒。在388个转化子中得到12个较PuB110 DNA分子量大的重组质粒。所有重组质粒均可与”PdcTP标记的Fco RI酶解AsGV—XJDNA片段的探针进行分子杂交。通过琼脂糖凝胶电泳对重组质粒中插入AsGV一XJ DNA 片段进行了测定。     

牛疱疹病毒Ⅳ型(DN-599株)DNA的限制性酶切位点图及重复序列分析

牛疱疹病毒Ⅳ型(BHV-4)DNA片段分别被重组到质粒pUC9或pBR322的EcoRI、Hind Ⅲ和BamHⅠ位点中,用光生物素(Photobiotin)标记这些重组质粒作为探针,分别与转移到硝基纤维素膜上的病毒DNA的EcoRⅠ、Hind Ⅲ和BamHⅠ片段进行杂交,根据杂交结果及克隆的BHV-4DNA片段的双酶切分析,画出了病毒DNA的EcoRⅠ、Hind Ⅲ和BamHⅠ位点图,井证明在病毒DNA的两末端含有多聚重复序列,左侧含12个重复单位,右侧含6个重复单位,两侧重复单位的排列方向相同,重复单位的大小为2.35kb。病毒DNA分子无任何异构体.     

鹅源腺病毒基因组DNA物理图谱的构建

将鹅源腺病毒Y81G4株全基因组DNA的HindⅢ酶切片段分别插入质粒pUC18, 成功构建了全基因组DNA文库.在此基础上,将重组质粒携带的插入片段切出、回收并分别用地高辛标记后作为探针,与经限制酶BamHI、EcoRI、PstI、Eco RV消化的病毒基因组DNA进行Southern Blotting,杂交结果经比较综合后获得了该病毒基因组DNA的HindⅢ、Ba mH I、EcoR I、PstI、EcoR V限制性内切酶的物理图谱.利用已发表的含有鸡EDS76病毒AA-2 株基因组DNA右末端的重组质粒pBE42作为探针,与本病毒两末端重组质粒进行Southern Blo tting,根据同源性杂交结果确定了本病毒基因组DNA物理图谱与EDSVAA-2株相应的方向. 本病毒基础因组DNA物理图谱的精确构建,为进行基因组结构分析,筛选复制非必需区,构建禽腺病毒载体打下了基础.     

Sequencing of avian influenza virus genomes following random amplification

Increasing surveillance for the avian influenza virus (AIV) has underscored the need for quickly and precisely characterizing isolates of this highly variable target. Random amplification, sequencing, and assembly of total RNA from nonpurified virus overcomes the need for specific primers for DNA microarray or PCR protocols.     

禽流感病毒分型基因芯片的研制

[目的]禽流感病毒是一种全球重要的人和动物呼吸道病病原,快速确定其不同亚型对于全球流感监测具有重要的意义.本研究意在研制一种可同时鉴定禽流感病毒所有亚型的方法.[方法]根据GenBank上已发表的禽流感病毒不同亚型(16个HA亚型和9个NA亚型)的基因序列,设计合成了25对特异性引物和1对通用引物,然后以各亚型病毒的参考株RNA作为模板,建立扩增不同亚型的多重RT-PCR方法.参考各亚型病毒靶cDNAs区域的保守序列设计了52条亚型特异的探针,进而利用扩增的各亚型病毒的靶cDNAs对其特异性进行评价.在此基础上,将设计好的探针点制到处理好的玻片上,制备了禽流感病毒分型鉴定基因芯片,结合所建立的扩增不同亚型的多重RT-PCR方法,开发了禽流感病毒亚型鉴定基因芯片试剂.利用收集自49个地区的2653份标本对其特异性和敏感性进行了初步评价.[结果]用于评价的各亚型参考毒株均出现良好的特异性杂交信号,检测的敏感度可达2.47 PFU/mL或2.5 ng靶DNA片段,而且与禽类常见的IBV、NDV等6种病毒均无交叉反应.[结论]证明该病毒分型基因芯片具有良好的特异性、敏感性.     

禽流感特异性转移因子的制备及其免疫作用

目的制备禽流感病毒特异性转移因子并探讨其对禽流感灭活疫苗的免疫增效作用。方法用禽流感病毒H5N1血清亚型灭活疫苗免疫鸡,用国标血凝抑制方法检测病毒特异性血凝抑制抗体效价。当抗体效价达到高峰时,翅静脉采取外周血,分离淋巴细胞并制备细胞单层、传代后获得禽流感病毒H5N1血清亚型特异性转移因子。用所获得的特异性转移因子进行疫苗免疫增效试验。结果采用本法可获得禽流感病毒特异性转移因子。免疫增效试验表明,在进行禽流感病毒灭活疫苗免疫的同时使用禽流感病毒特异性转移因子,可在一定幅度内提高禽流感病毒抗体水平并能延长抗体维持时间。不同给药途径比较试验表明,口服途径给药的疫苗增效作用优于注射途径给药。结论通过淋巴细胞体外培养可以制备禽流感病毒特异性转移因子。禽流感病毒H5N1血清亚型特异性转移因子对禽流感病毒灭活疫苗具有明显的增效作用,且口服途径给药的疫苗免疫增效作用优于注射途径给药。     

禽流感和新城疫病毒二重荧光定量RT-PCR检测方法的建立

目的：建立二重荧光定量RT-PCR方法,用于禽流感病毒（AIV）和新城疫病毒（NDV）的检测。方法：根据AIV和NDV的基因保守序列,设计了AIV和NDV的2对特异性引物和2条用不同荧光基团标记的TaqMan探针;对反应条件和试剂浓度进行优化,建立了能够同时检测AIV和NDV的Z-重荧光定量RT-PCR方法。结果：所建方法特异性好,对AIV和NDV的检测敏感性均达到2000个模板拷贝数,比常规RT-PCR敏感性高100倍;抗干扰能力强,对AIV和NDV不同模板浓度进行组合,仍可有效地同时检测2种病毒。对保存的AIV或NDV鸡胚尿囊液及临床病料进行二重荧光定量RT-PCR检测,结果尿囊液检测的拷贝数均达到10^10/μL以上,临床病料的拷贝数为2．13x10^8-6．52x10^4／μL。结论：建立了用于检测AIV和NDV的二重荧光定量RT-PCR法,该方法特异、敏感、快速、可定量,对AIV和NDV的防制有重要意义。     

Ultrasensitive and label-free detection of pathogenic avian influenza DNA by using CMOS impedimetric sensors

This work presents miniaturized CMOS (complementary metal oxide semiconductor) sensors for non-faradic impedimetric detection of AIV (avian influenza virus) oligonucleotides. The signal-to-noise ratio is significantly improved by monolithic sensor integration to reduce the effect of parasitic capacitances. The use of sub-μm interdigitated microelectrodes is also beneficial for promoting the signal coupling efficiency. Capacitance changes associated with surface modification, functionalization, and DNA hybridization were extracted from the measured frequency responses based on an equivalent-circuit model. Hybridization of the AIV H5 capture and target DNA probes produced a capacitance reduction of -13.2 ± 2.1% for target DNA concentrations from 1 fM to 10 fM, while a capacitance increase was observed when H5 target DNA was replaced with non-complementary H7 target DNA. With the demonstrated superior sensing capabilities, this miniaturized CMOS sensing platform shows great potential for label-free point-of-care biosensing applications.     

渤海湾两株H2亚型禽流感病毒的 遗传进化分析

野鸟是禽流感病毒的自然储存库,病毒可以随着宿主的迁徙传播给其他野鸟与家禽。渤海湾是鸟类南北迁徙的重要停歇地,也是东亚-澳大利西亚鸟类迁徙通道的重要组成部分,每年有大量水鸟在渤海湾停歇,促进了禽流感病毒的传播。为了解渤海湾地区禽流感病毒的传播及进化与水鸟迁徙的相关性,2018年春季鸟类迁徙期间的4和5月份,在渤海湾采集鸻鹬类粪便样品2 120份,对样品进行检测,分离出2株H2亚型禽流感病毒。对这2株H2亚型禽流感病毒进行了分子特征及遗传进化分析,并结合渤海湾水鸟的环志回收数据,对H2亚型病毒的重组及遗传进化与水鸟迁徙的联系进行了分析。结果表明,2株分离株的HA蛋白裂解位点符合低致病性禽流感病毒的分子特征,它们的8个基因片段同源性均不高,其中879-H2N7的8个基因片段分别与我国福建和澳大利亚的毒株同源性最高,遗传关系最近;854-H2N8的8个基因片段分别与我国湖南以及日本、韩国、孟加拉国和越南的毒株同源性最高,遗传关系最近。渤海湾水鸟的环志回收数据分析表明,879-H2N7随着野鸟的迁徙在渤海湾、福建沿海和澳大利亚之间进行传播与扩散;854-H2N8可能跨越东亚-澳大利西亚和中亚-印度两条通道之间进行基因重组和进化,并会随着鸟类迁徙进行传播和扩散。     

禽流感病毒与人流感的关系

禽流感病毒 (AIV)是甲 (A)型流感病毒 ,常引起禽类全身性感染或主要限于呼吸器官传染病 ,带来巨大的经济损失并严重威胁人类健康。对AIV的基因组、所编码的蛋白质及其功能、AIV毒力变异的分子基础、禽流感疫苗以及AIV与人流感的关系等进行概述。     

表达禽流感病毒M2基因的重组马立克氏病病毒的构建

将禽流感病毒M2基因克隆于真核表达质粒pIRES-EGFP中,使其位于pCMV启动子的调控下,并与绿色荧光蛋白基因（EGFP）串联后,将上述串联基因插入到含MDV CVI988的非必需区US基因的重组质粒pUS2中,构建带标记的重组质粒,然后将此重组质粒转染感染了MDV CVI988的鸡胚成纤维细胞,利用同源重组的方法,筛选了表达禽流感病毒M2基因的重组病毒MDV1。经PCR、Dot-blotting,Western-blotting等实验的结果表明,禽流感病毒M2基因的确插入到MDV1（CVI988）基因组中并获得表达。重组MDV1免疫1日龄SPF鸡21天后,用ELISA可检测到M2蛋白的特异性抗体。接种了重组病毒rMDV的鸡体内针对H9N2疫苗血凝素的抗体滴度(p<0.05)明显提高,以禽流感病毒AIV A/Chicken/Guangdong/00（H9N2）攻毒后进行病毒重分离试验的结果发现,重组病毒能有效地降低病毒的排出量(p<0.01),说明该重组病毒可以用于防制禽流感的免疫。     

Nucleic acid sequence-based amplification methods to detect avian influenza virus

Infection of poultry with highly pathogenic avian influenza virus (AIV) can be devastating in terms of flock morbidity and mortality, economic loss, and social disruption. The causative agent is confined to certain isolates of influenza A virus subtypes H5 and H7. Due to the potential of direct transfer of avian influenza to humans, continued research into rapid diagnostic tests for influenza is therefore necessary. A nucleic acid sequence-based amplification (NASBA) method was developed to detect a portion of the haemagglutinin gene of avian influenza A virus subtypes H5 and H7 irrespective of lineage. A further NASBA assay, based on the matrix gene, was able to detect examples of all known subtypes (H1-H15) of avian influenza virus. The entire nucleic acid isolation, amplification, and detection procedure was completed within 6h. The dynamic range of the three AIV assays was five to seven orders of magnitude. The assays were sensitive and highly specific, with no cross-reactivity to phylogenetically or clinically relevant viruses. The results of the three AIV NASBA assays correlated with those obtained by viral culture in embryonated fowl's eggs.