家蚕核多角体病毒解旋酶基因启动子及增强子hr3功能分析

从BmNPVZJ8株克隆了解旋酶（helicase)基因ATG上游的510bp启动子,序列分析发现,该启动子同时具有早期和晚期RNA转录起始位点,将起始密码突变为ATT后,引入萤火虫荧光素酶（Luc)基因作瞬时表达分析,用表达质粒pBmhel510luc转染Bm-5和Sf-21细胞,解旋酶基因启动子能被细胞的RNA聚合酶识别,具有早期启动子的特性,且病毒因子对hel510启动子具有反式激活作用。杆状病毒同源重复区（hr)序列是病毒DNA复制起始点,又具有增强子功能,将BmNPVhr3序列克隆到hel510启动子的下游进行瞬时表达,结果表明,hr3可增强hel510启动子在昆虫细胞和家蚕幼虫中的转录活性分别在7000倍和1000倍左右。     

不同启动子在昆虫杆状病毒表达系统中的活性分析

为了比较不同启动子在杆状病毒/昆虫细胞中的活性, 利用对虾白斑综合症病毒(White spot syndrome virus, WSSV)的ie1启动子及其截短的mie1启动子、杆状病毒ETL启动子及其加长的mETL启动子以及杆状病毒多角体启动子PPH, 构建了含有不同启动子控制下的EGFP报告基因的重组杆状病毒, 分别感染Sf9昆虫细胞, 利用流式细胞术检测报告基因的表达水平。结果表明, WSSV的ie1启动子和杆状病毒的mETL启动子在昆虫细胞Sf9细胞中都具有较强而早的启动子活性, 能够控制报告基因早期高效表达, 而PPH在感染后期才表现较强活性。并且研究中发现, 杆状病毒同源重复区(hr1)可以增强ETL启动子的活性。     

家蚕核型多角体病毒同源重复区hr5的结构和功能

家蚕核型多角体病毒(BmNPV)和首蓿尺蠖核型多角体病毒(AcMNPV)是宿主不同的同类昆虫杆状病毒.AcMNPV有5个同源重复区,hr5具较强增强子功能,最近被发现可能参与病毒DNA复制.Maeda等曾将BmNPV hrs图谱定位,最近又报道了BmNPV hr s的结构,但功能研究至今未见报道.与Maeda等同时,从野生型BmNPV基因组中克隆了hr 5区,进行了全序列测定,与Maeda等的报道有一定差别.功能分析证实,含BmNPV hr 5的质粒在辅助病毒存在下,不仅在宿主细胞(BmN)中能进行复制,而且在非宿主细胞 Sf 21中亦能进行复制.此外,不仅完整的BmNPV hr 5(含 8个重复单位),而且部分序列(含6个重复单位)亦显示上述功能.以上研究结果,并对hr 5在病毒 DNA复制过程中可能有的功能进行了探讨.     

JDV与三种牛反转录病毒相互关系的初步研究

为研究JDV与其它三种牛反转录病毒BIV、BLV、BFV的相互作用关系,将以JDV、BIV、BLV、BFV的LTR为启动子,以Luc为报告基因的质粒和以上病毒反式激活因子的表达质粒共转染BL12细胞系,通过瞬时表达分析试验证明了JDV和BIV的LTR和Tat之间亲缘关系很近,能够相互激活;JDV Tat可以反式激活BLVLTR,BLV Tax不能激活JDV LTR;JDV LTR上存在BFV Tas的应答元件;BLV、BFV和BIV的LTR和反式激活因子间不存在相互激活.     

本期重点推介

将特定的金属元素结合到蛋白质上,在生物学研究中有助于蛋白质定位等,而在技术应用中有助于开发功能性生物-无机纳米复合器件。北京化工大学生命科学与技术学院宋磊和陈劲春基于已报道的杆状病毒表面展示技术,利用Bac-to-Bac表达系统,将金特异性结合短肽基因Au-bp同家蚕核型多角体病毒BmNPV的gp64基因进行连接,重组到AcMNPV中,构建成多角体启动子控制下表达融合     

家蚕ADP/ATP转运酶(BmANT)抑制BmNPV增殖作用机制研究

【目的】家蚕核型多角体病毒(Bombyx mori nucleopolyhedrovirus,BmNPV)隶属于杆状病毒,需要借助宿主细胞能量代谢进行自身增殖复制。家蚕ADP/ATP转运酶(Bombyx mori ADP/ATP translocase,BmANT)是线粒体转运蛋白,在BmNPV感染条件下和家蚕热休克蛋白60(heatshockprotein60,BmHSP60)具有直接的相互作用。因此,鉴定Bmant基因在BmNPV感染过程中的功能特征,有助于解析杆状病毒劫持宿主细胞因子促进自身增殖复制机制,完善杆状病毒和宿主相互作用网络。【方法】通过结构域预测BmANT蛋白的结构特征,荧光定量PCR分析Bmant基因在BmNPV感染后的变化特征;并过表达BmANT检测其对病毒DNA复制和病毒蛋白表达变化影响;进一步在转录水平分析Bmant和Bmhsp60基因的调控关系;最后通过流式细胞术等技术鉴定Bmant和Bmhsp60基因共同调控BmNPV增殖复制的机制。【结果】SMART软件预测显示BmANT包含3个线粒体载体结构域,BmNPV感染24 h后Bmant基因持续下调表达。过表达Bmant基因能够显著抑制BmNPV DNA的复制和VP39蛋白表达。荧光定量PCR分析显示Bmant和Bmhsp60基因具有相互拮抗作用,能够相互抑制转录。Bmant和Bmhsp60共同过表达分析显示,BmANT和BmHSP60共同作用BmNPV能够抑制病毒的增殖复制。【结论】结果表明,BmANT是一个线粒体载体蛋白,具有显著的抗病毒作用,能够下调Bmhsp60基因表达,并抑制BmNPV增殖复制。     

金特异性结合短肽介导的重组杆状病毒与胶体金构成的纳米复合体

纳米金在生物探针方面的应用技术是重要的研究方向, 这一技术的关键在于纳米金与生物分子有效的结合, 本文通过基因重组策略, 研究杆状病毒表面展示技术与金特异结合肽介导的固定化方法联用以构建生物-无机复合材料的可行性。利用Bac-to-Bac杆状病毒表达系统将合成的金特异结合肽基因融合到杆状病毒BmNPV囊膜糖蛋白gp64的N端信号肽与成熟蛋白之间构成转移质粒载体, 经过转座得到重组穿梭质粒pFB-gp64-Au, 转染Sf9昆虫细胞后收获多角体启动子控制下表达融合蛋白的重组AcMNPV。同时采用硼氢化钠还原法制备得到胶体金, 进行组建病毒 胶体金复合结构的初步研究。结果表明, 成功构建的重组穿梭质粒转染细胞后得到囊膜表面经金无机结合肽修饰的AcMNPV重组病毒, 并通过透射电子显微镜(transmission electron microscopy, TEM)观察到由金特异结合肽所介导的病毒 胶体金的复合结构。这项研究有助于进行生物-无机复合体系构建及纳米材料在生物学领域应用的研究。     

基于细胞转基因平台创制抗BmNPV的细胞素材

家蚕核型多角体病毒(Bombyx mori nucleopolyhedrovirus,BmNPV)是影响蚕业生产最为严重的病原之一,每年对我国蚕业生产方面造成很大的经济损失。通过RNA干扰技术(RNAi)干扰BmNPV的增殖关键基因可以有效地抑制病毒的增殖复制。本研究以BmNPV侵染关键基因gp64和lef-1为靶标基因,并利用病毒诱导型启动子LEF3P和39KP共构建了4种RNAi干扰表达载体,分别命名为:piggyBacA3-EGFP-39KP-gp64、piggyBacA3-EGFP-39KP-lef-1、piggyBacA3-EGFP-LEF3P-gp64、piggyBacA3-EGFP-LEF3P-lef-1。经瞬时转染和筛选稳定表达的家蚕细胞系抗病毒检测结果表明,通过RNAi技术能够有效的抑制病毒增殖复制,并确定了39KP启动效果优于LEF3P启动子,干扰gp64基因的抗病毒效果优于lef-1基因。这些研究结果为后期转基因品系培育和家蚕抗病毒研究提供了基础。     

用杆状病毒载体在昆虫细胞内大量合成Ⅰ型人T细胞白血病病毒功能性P40~x蛋白

人类Ⅰ型T细胞白血病病毒(HTLV-1)是嗜T淋巴细胞病毒,它与一种特殊形式的成人T细胞白血病有关,HTLA-1基因组3′端编码产物-p40~x是一种4万道尔顿的多肽,对HTLV-1长末端重复序列(LTR)内启动子的转录有强的反式激活作用(trans-activation),因而它为病毒复制所必需。 目前已知利用杆状病毒载体表达的外源基因产物有10多种。为了获得足量蛋白以研究p40~x的结构及作     

拯救细胞系恢复重组家蚕核型多角体病毒包涵体实现外源蛋白在家蚕中产业化生产

构建家蚕Bombyx mori肌动蛋白（BmA3）启动子驱动的家蚕核型多角体病毒（BmNPV）多角体基因（ph）和OpNPV极早期启动子（IE1）驱动的zeocin抗性筛选基因转座供体载体,与鳞翅目辅助转座质粒pie2piggyBac共转染家蚕卵巢细胞BmN,经200μg/ml zeocin抗生素筛选一个月,成功获得持续表达BmNPV多角体蛋白的稳定细胞系BmN-A3ph。多角体缺陷型重组病毒BmBac-GF P感染拯救细胞系BmN- A3ph, 细胞成功装配出病毒包涵体颗粒,其包装效率约为野生型病毒感染正常BmN细胞的8%。用拯救型包涵体病毒颗粒喂食家蚕幼虫进行复感染,结果表明稳定细胞系所包装的包涵体病毒与野生型病毒一样能够通过口服途径感染宿主,却并不在宿主体内形成包涵体,从而保证外源基因高效表达。拯救型包涵体病毒可望解决传统注射感染效率较低问题,通过喂食感染可促进杆状病毒介导的家蚕生物反应器产业化进程。     

Selection with two alleles and complete dominance

For a plant selection model with frequency-independent viabilities, fertilities and selfing rates, it is shown that apart from global fixation, for certain parameter combinations a protected polymorphism and facultative fixation (either allele may become fixed according to initial frequencies) may both occur. Facultative fixation requires different selling rates for the dominant and recessive type. Protection of the polymorphism requires resource allocation for male and female function. In this connection the problem of purely genetically caused population extinction is discussed.
For general frequency dependence and regular segregation, the chances for establishment of a completely recessive gene are compared to those of a completely dominant gene. It is proven that the process of establishment of the recessive gene, despite a fitness advantage, may be considerably endangered by drift effects if random mating prevails. The recessive gene may reach the same effectivity in establishment as a dominant gene, only if the recessive homozygote mates exclusively with its own type during the period of establishment.     

杆状病毒出芽病毒粒子膜融合蛋白的研究进展

杆状病毒是一类感染节肢动物的病原微生物,其基因组为双链环状DNA,大小为80～180kb.     

Inception of the Modern Public Health System in China and Perspectives for Effective Control of Emerging Infectious Diseases: In Commemoration of the 140th Anniversary of the Birth of the Plague Fighter Dr. Wu Lien-Teh

In this article, we systematically review Dr. Wu Lien-Teh's academic achievements and outstanding contributions in the prevention and control of the plague epidemic in northeast China and introduce the development of the earliest public health epidemic prevention system in China in order to commemorate the 140th anniversary of Dr. Wu Lien-Teh's birth. We hope that this article will provide insights into the effective prevention and control of emerging infectious diseases as well as the current worldwide pandemic of COVID-19, facilitating the improvement and development of public health systems in China and around the globe.