昆虫杆状病毒诱导宿主行为变化及其分子机制
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杆状病毒介绍杆状病毒关键词:昆虫病毒,杆状病毒,核型多角体病毒,颗粒体病毒,质型多角体病毒杆状病毒是一类在自然界中专一性感染节肢动物的DNA病毒,病毒粒子呈杆状,基因组为双链环状DNA分子,DNA以超螺旋形式压缩包装在杆状衣壳内,大小在90~180 Kb之间。
目前杆状病毒作为高效、安全的无公害生物虫剂广泛应用于害虫防治。
杆状病毒只来源于无脊椎动物,虽然已发现600多种杆状病毒,但进行分子生物学研究的不到20种。
杆状病毒的基因组为单一闭合环状双链DNA分子,大小为80~160 kb,其基因组可在昆虫细胞核复制和转录。
DNA 复制后组装在杆状病毒的核衣内,后者具有较大的柔韧性,可容纳较大片段的外源DNA插入,因此是表达大片段DNA的理想载体。
其中,用作外源基因表达载体的杆状病毒,目前仅限于核型多角体病毒(nuclear polyhedrosis virus,NPV)。
该病毒颗粒在细胞内可由多角体蛋白包裹形成长度约1~5 m的包含体病毒,呈多角体形状。
核型多角体病毒有两种形式:一种为包含体病毒(occluded virus,OV),另一种则为细胞外芽生病毒(budded virus,BV)。
它们在病毒感染中扮演的角色不同,包含体病毒是昆虫间水平感染的病毒形式,昆虫往往是食入污染OV的食物后引起感染。
包含体病毒外层裹了一层蛋白晶体,即为29 000的多角体蛋白,它对病毒的水平感染起以下作用:①保护病毒颗粒在外界传播过程中免遭环境因素的破坏而失活。
②保证病毒颗粒在适当的位置释放,引起感染。
昆虫中肠上皮局部的强碱性环境(pH=10.5),可使病毒颗粒释放蛋白酶溶解多角体。
BV病毒是个体内细胞间的感染形式,由细胞芽生出BV,进入血淋巴系统中感染其它部位的细胞或直接在临近细胞内感染。
近几十年,有关杆状病毒基因结构、功能和表达调节的研究进展迅速,其中研究最深入的是mùxu苜蓿银蚊夜蛾(autogra—phacalifornica)多核型多角体病毒(multiple nuclear polyhedro-sis virus,MNPV),简称AcMNPV或AcNPV。
昆虫的昆虫媒介病传播机制昆虫媒介病是由许多昆虫传播的疾病,这些昆虫可以作为传播病原体的载体。
在昆虫媒介病传播的过程中,昆虫从感染源中采食或叮咬患者,然后将病原体携带到新的宿主身上,从而导致疾病的传播。
本文将介绍昆虫的昆虫媒介病传播机制。
一、病原体传播昆虫作为病原体的传播媒介,可以通过多种方式将病原体传播给新的宿主。
最常见的方式是通过叮咬或吸食感染源的血液、体液或渗出物,将病原体注入到新宿主体内。
这种方式被称为叮咬传播。
例如,蚊子通过叮咬感染HIV病毒的人,然后再通过叮咬其他人传播该病毒。
除了叮咬传播,昆虫还可以通过粪便、唾液等途径传播病原体。
一些昆虫在摄入感染源后,将病原体排泄到环境中,其他宿主再通过吸入或接触这些排泄物,导致病原体传播。
二、昆虫的生活史和行为特征昆虫的生活史和行为特征对昆虫媒介病的传播起着重要的作用。
例如,蚊子在其寿命中经历了幼虫期和成虫期,成虫期是唯一能叮咬宿主和传播病原体的阶段。
因此,蚊子的寿命、繁殖力和取食习惯会直接影响昆虫媒介病的传播。
另外,一些昆虫会在取食宿主的同时,将已感染的卵或幼虫沉积在新宿主身上,从而通过繁殖代际将病原体传播下去。
此外,昆虫的行为特征也对昆虫媒介病的传播起到重要作用。
例如,蚊子在寻找宿主的过程中,会被宿主释放的呼出物、体温和皮肤气味等吸引,从而选择合适的宿主叮咬。
这种选择性叮咬的行为导致昆虫将病原体传播给特定宿主的可能性更大。
三、宿主的防御机制宿主的防御机制对控制昆虫媒介病的传播也具有重要的意义。
一些宿主通过自身的免疫系统抵抗昆虫叮咬带来的病原体感染。
例如,通过接种疫苗增强免疫力,宿主对某些昆虫媒介病的感染能力会减弱。
此外,宿主通过个人防护措施,如使用蚊帐、驱虫剂等来预防昆虫媒介病的传播。
四、环境因素的影响环境因素也对昆虫媒介病的传播起着重要作用。
温度、湿度、降水量等环境因素会直接影响昆虫的繁殖、发育和活动。
例如,高温和干燥的环境可能会减少昆虫的寿命和繁殖力,从而减少昆虫媒介病的传播风险。
杆状病毒昆虫细胞表达系统:原理探微与常见问题解决指南在生物技术的广阔天地中,杆状病毒昆虫细胞表达系统以其独特的魅力和广泛的应用前景,正逐渐受到研究者们的青睐。
这一系统巧妙地利用经过改造的杆状病毒基因组,在大肠杆菌中高效复制,并通过精密的转座过程将目的基因精准地插入到bacmid的特定位点。
这一过程不仅展示了生物技术的精巧与奇妙,更为科研工作者提供了强大的工具,用以探索和研究蛋白质的功能与结构。
然而,任何技术在实际应用中总会遇到一些问题和挑战。
为了帮助大家更好地掌握和运用这一系统,本文将深入探讨其原理,并分享在实际操作中可能遇到的常见问题及其解决方案,以期为大家的科研工作提供有益的参考和指导。
杆状病毒昆虫细胞表达系统原理:经过精心改造的病毒基因组(即杆状病毒穿梭载体Bacmid)在此系统中展现了非凡的复制能力。
它们能在大肠杆菌如DH10Bac菌株中自如地繁衍。
这一复制过程得益于供体质粒中目的基因两侧所锚定的Tn7转座原件。
这些原件与DH10Bac菌株中的helper质粒所编码的转座酶活性相互作用,将目的基因精准地转座到bacmid的特定位点上。
当目的基因成功插入后,会导致bacmid上的LacZ基因发生移码,进而通过蓝白斑筛选法轻松鉴定出阳性重组bacmid。
经过提取后,这些bacmid便能转染昆虫细胞,开启其在昆虫细胞中的高效表达之旅。
昆虫-杆状病毒表达平台的常见问题解答1、义翘神州是否接受已构建的表达载体进行蛋白表达?对于众多常规蛋白表达项目,义翘神州确实欢迎并接受客户直接提供的表达载体,如pFastBac等,进行专业的蛋白表达。
我们深知每个蛋白的特性独一无二,因此,我们始终致力于与客户保持紧密的沟通,共同探讨并确定最佳的纯化方案,确保最终交付的产品符合客户的期望和需求。
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2、义翘神州是否接受包被好的杆状病毒直接进行蛋白表达?对于一些常规蛋白表达项目我们同样也可以直接使用客户制备好的杆状病毒进行蛋白表达,我们也会根据蛋白的实际特性与客户沟通交流纯化方案和最终交付形式。
昆虫杆状病毒组学研究进展梁振普;李路军;张俊庆;刘雅静;吴慧;李鹏娟;冯文霞;张小霞【摘要】杆状病毒(baculoviruses)是一类专性感染无脊椎动物的共价闭合双链环状DNA昆虫病毒.由于杆状病毒对环境和人畜无害,其作为生物农药在生物防治方面发挥着重大作用.此外,杆状病毒还可作为一种真核表达载体,广泛用于药物研发、疫苗生产,以及作为基因转移载体用于基因治疗等方面.综述了杆状病毒的基因组学及蛋白质组学研究进展,对阐明病毒的感染机制具有重要意义,并且在此基础上可针对性地对其进行分子改良或开发高效的生物增效剂.%Baculoviruses is a kind of covalently closed double stranded circular DNA insect virus and specifically infects invertebrates.As baculovirus is harmless to the environment and human beings,it plays an important role in biological control as a biological pesticide.Baculovirus can also be used as a kind of eukaryotic expression vector,widely applied in drug development and vaccine production,as well as gene transfer vector applied in gene therapy.This paper reviewed the research progress of baculovirus genomics and proteomics,which had great significance to clarify the virus infection mechanisms and also would be helpful to carry on molecular modification or develop highly effective biological synergists.【期刊名称】《河南农业科学》【年(卷),期】2017(046)008【总页数】6页(P1-6)【关键词】基因组;蛋白质组;杆状病毒;生物防治【作者】梁振普;李路军;张俊庆;刘雅静;吴慧;李鹏娟;冯文霞;张小霞【作者单位】河南农业大学生命科学学院,河南郑州450002;河南农业大学生命科学学院,河南郑州450002;河南农业大学生命科学学院,河南郑州450002;河南农业大学生命科学学院,河南郑州450002;河南农业大学生命科学学院,河南郑州450002;河南农业大学生命科学学院,河南郑州450002;河南农业大学生命科学学院,河南郑州450002;河南农业大学生命科学学院,河南郑州450002【正文语种】中文【中图分类】S476.13杆状病毒(baculoviruses)是一类专性感染无脊椎动物的共价闭合环状双链DNA病毒,病毒粒子呈杆状,因此而得名。
昆虫杆状病毒多角体蛋白基因超高水平表达的分子机制研究进
展
陈官平;李跃东;李佳乐;吴小锋
【期刊名称】《蚕业科学》
【年(卷),期】2024(50)1
【摘要】昆虫杆状病毒的生活史中令人惊奇的现象之一是其极晚期基因多角体蛋白(polyhedrin,polh)基因的超高水平表达,表达产生的多角体蛋白将病毒粒子包埋到内部形成包涵体。
本文根据已有的研究结果,从3个方面概括了polh基因超高水平表达的机制,即polh启动子的结构特征和转录调控、polh mRNA的结构和翻译调控以及影响polh基因表达的蛋白调控因子,期望有助于更好地理解polh超高水平表达调控的分子机制,为提高杆状病毒表达载体系统表达外源蛋白效率提供理论指导。
【总页数】12页(P73-84)
【作者】陈官平;李跃东;李佳乐;吴小锋
【作者单位】浙江大学动物科学学院;浙江省蚕蜂资源利用与创新研究重点实验室【正文语种】中文
【中图分类】S884.51
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3.昆
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杆状病毒关键词:昆虫病毒,杆状病毒,核型多角体病毒,颗粒体病毒,质型多角体病毒杆状病毒是一类在自然界中专一性感染节肢动物的DNA病毒,病毒粒子呈杆状,基因组为双链环状DNA分子,DNA以超螺旋形式压缩包装在杆状衣壳内,大小在90~180 Kb之间。
目前杆状病毒作为高效、安全的无公害生物虫剂广泛应用于害虫防治。
杆状病毒只来源于无脊椎动物,虽然已发现600多种杆状病毒,但进行分子生物学研究的不到20种。
杆状病毒的基因组为单一闭合环状双链DNA 分子,大小为80~160 kb,其基因组可在昆虫细胞核复制和转录。
DNA复制后组装在杆状病毒的核衣内,后者具有较大的柔韧性,可容纳较大片段的外源DNA 插入,因此是表达大片段DNA的理想载体。
其中,用作外源基因表达载体的杆状病毒,目前仅限于核型多角体病毒(nuclear polyhedrosis virus,NPV)。
该病毒颗粒在细胞内可由多角体蛋白包裹形成长度约1~5 m的包含体病毒,呈多角体形状。
核型多角体病毒有两种形式:一种为包含体病毒(occluded virus,OV),另一种则为细胞外芽生病毒(budded virus,BV)。
它们在病毒感染中扮演的角色不同,包含体病毒是昆虫间水平感染的病毒形式,昆虫往往是食入污染OV的食物后引起感染。
包含体病毒外层裹了一层蛋白晶体,即为29 000的多角体蛋白,它对病毒的水平感染起以下作用:①保护病毒颗粒在外界传播过程中免遭环境因素的破坏而失活。
②保证病毒颗粒在适当的位置释放,引起感染。
昆虫中肠上皮局部的强碱性环境(pH=10.5),可使病毒颗粒释放蛋白酶溶解多角体。
BV病毒是个体内细胞间的感染形式,由细胞芽生出BV,进入血淋巴系统中感染其它部位的细胞或直接在临近细胞内感染。
近几十年,有关杆状病毒基因结构、功能和表达调节的研究进展迅速,其中研究最深入的是mùxu苜蓿银蚊夜蛾(autogra—phacalifornica)多核型多角体病毒(multiple nuclear polyhedro-sis virus,MNPV),简称AcMNPV或AcNPV。
杆状病毒关键词:昆虫病毒,杆状病毒,核型多角体病毒,颗粒体病毒,质型多角体病毒杆状病毒是一类在自然界中专一性感染节肢动物的DNA病毒,病毒粒子呈杆状,基因组为双链环状DNA分子,DNA以超螺旋形式压缩包装在杆状衣壳内,大小在90~180 Kb 之间。
目前杆状病毒作为高效、安全的无公害生物虫剂广泛应用于害虫防治。
杆状病毒只来源于无脊椎动物,虽然已发现600多种杆状病毒,但进行分子生物学研究的不到20种。
杆状病毒的基因组为单一闭合环状双链DNA分子,大小为80~160 kb,其基因组可在昆虫细胞核复制和转录。
DNA复制后组装在杆状病毒的核衣内,后者具有较大的柔韧性,可容纳较大片段的外源DNA插入,因此是表达大片段DNA的理想载体。
其中,用作外源基因表达载体的杆状病毒,目前仅限于核型多角体病毒(nuclear polyhedrosis virus,NPV)。
该病毒颗粒在细胞内可由多角体蛋白包裹形成长度约1~5 m的包含体病毒,呈多角体形状。
核型多角体病毒有两种形式:一种为包含体病毒(occluded virus,OV),另一种则为细胞外芽生病毒(budded virus,BV)。
它们在病毒感染中扮演的角色不同,包含体病毒是昆虫间水平感染的病毒形式,昆虫往往是食入污染OV的食物后引起感染。
包含体病毒外层裹了一层蛋白晶体,即为29 000的多角体蛋白,它对病毒的水平感染起以下作用:①保护病毒颗粒在外界传播过程中免遭环境因素的破坏而失活。
②保证病毒颗粒在适当的位置释放,引起感染。
昆虫中肠上皮局部的强碱性环境(pH=10.5),可使病毒颗粒释放蛋白酶溶解多角体。
BV病毒是个体内细胞间的感染形式,由细胞芽生出BV,进入血淋巴系统中感染其它部位的细胞或直接在临近细胞内感染。
近几十年,有关杆状病毒基因结构、功能和表达调节的研究进展迅速,其中研究最深入的是苜蓿银蚊夜蛾(autogra—phacalifornica)多核型多角体病毒(multiple nuclear polyhedro-sis virus,MNPV),简称AcMNPV或AcNPV。
昆虫杆状病毒egt基因研究进展王海萍;吴小锋【摘要】杆状病毒是一类大分子的双链环状DNA病毒,其编码的蜕皮甾体尿苷二磷酸葡萄糖基转移酶基因(egt)在感染昆虫后表达产生EGT酶.EGT酶的催化使宿主体内的蜕皮激素失活,阻止幼虫蜕皮,从而利于病毒自身的繁殖.已有研究发现,敲除egt基因的杆状病毒感染的昆虫,死亡时间缩短,向上攀爬行为减弱.最近的研究还表明转egt基因的家蚕蚕蛹发育迟缓.从分子水平对EGT酶作用机制及其与宿主蛋白互作关系进行探索,将加深我们对杆状病毒调控宿主生长发育和行为变化策略的认识,有利于农业生产应用(特别是蚕丝业,如鲜茧缫丝),且为新型高效生物杀虫剂的研发提供新思路.【期刊名称】《蚕桑通报》【年(卷),期】2017(048)001【总页数】4页(P10-13)【关键词】杆状病毒;egt基因;宿主昆虫;生长发育;行为【作者】王海萍;吴小锋【作者单位】浙江大学动物科学学院,浙江杭州 310058;浙江大学动物科学学院,浙江杭州 310058【正文语种】中文【中图分类】Q786杆状病毒是一类具有双链、环状、超螺旋基因组的病毒,被包裹在杆状核衣壳中,也是已知昆虫病毒中的最大类群,宿主域仅限于无脊椎动物,特别是鳞翅目昆虫。
杆状病毒分为α、β、γ和δ四个属,其中根据病毒表面囊膜蛋白GP64或F蛋白的差异,进一步将α属分为GroupⅠ和GroupⅡ两个不同的类别。
杆状病毒的复制周期十分复杂,产生两种类型的病毒粒子:一种是包涵体衍生型病毒粒子(oc⁃clusion-derived virus,ODV),保证病毒在昆虫宿主体外的稳定及对中肠细胞的感染,引起病毒原发性感染周期;另一种是出芽型病毒粒子(budded virus,BV),在昆虫体内细胞与细胞之间传播,引起全身性感染[1]。
杆状病毒egt基因是非必需的早期基因,同时也是最早被发现的在个体水平调控感染宿主的基因。
egt基因编码的蜕皮甾体尿苷二磷酸葡萄糖基转移酶(ecdysteroid UDP-glucosyltransferase,EGT),能够催化葡萄糖基从UDP-葡萄糖转移到蜕皮激素上,使蜕皮激素失活,阻止幼虫的蜕皮,从而使幼虫继续摄食,导致昆虫体重增加,最终使病毒产量提高[2]。
杆状病毒多角体病多角体病毒,颗粒体病毒,质型关键词:昆虫病毒,杆状病毒,核型毒病毒粒子呈杆DNA病毒,感染节肢动物得杆状病毒就是一类在自然界中专一性以超螺旋形式压缩包装在杆状衣壳内,大DNA DNA分子,状,基因组为双链环状之间。
目前杆状病毒作为高效、安全得无公害生物虫剂广泛应180 Kb小在90~多种杆状病毒,600 杆状病毒只来源于无脊椎动物,虽然已发现用于害虫防治。
DNA杆状病毒得基因组为单一闭合环状双链但进行分子生物学研究得不到20种。
复制后组DNA,其基因组可在昆虫细胞核复制与转录。
分子,大小为80~160 kbDNA装在杆状病毒得核衣内,后者具有较大得柔韧性,可容纳较大片段得外源用作外源基因表达载体得杆其中,DNA得理想载体。
插入,因此就是表达大片段。
该NPV)(nuclear polyhedrosis virus,状病毒,目前仅限于核型多角体病毒呈多角得包含体病毒,1~5 m病毒颗粒在细胞内可由多角体蛋白包裹形成长度约体形状。
核型多角体病毒有两种形式:,,OV)一种为包含体病毒(occluded virus BV)。
,另一种则为细胞外芽生病毒(budded virus它们在病毒感染中扮演得角色不同,包含体病毒就是昆虫间水平感染得病毒形得食物后引起感染。
包含体病毒外层裹了一层蛋式,昆虫往往就是食入污染OV得多角体蛋白,它对病毒得水平感染起以下作用:①保护白晶体,即为29 000②保证病毒颗粒在适当病毒颗粒在外界传播过程中免遭环境因素得破坏而失活。
,可使病毒、5)得位置释放,引起感染。
昆虫中肠上皮局部得强碱性环境(pH=10病毒就是个体内细胞间得感染形式,由细胞芽颗粒释放蛋白酶溶解多角体。
BV BV,进入血淋巴系统中感染其它部位得细胞或直接在临近细胞内感染。
生出有关杆状病毒基因结构、功能与表达调节得研究进展迅速,其中研究近几十年,最深入得就是苜蓿银蚊夜蛾(autogra—phacalifornica)多核型多角体病xumù毒(multiple nuclear polyhedro-sis virus,MNPV),简称AcMNPV或AcNPV。
病毒进入宿主细胞的机制及其防治策略病毒对人类健康和社会经济的影响越来越大。
了解病毒进入宿主细胞的机制是制定病毒防治策略的基础。
病毒进入宿主细胞的机制涉及多个步骤,包括粘附、透过细胞膜、释放基因、复制和编码等,这些步骤决定了病毒是否能够成功感染宿主细胞。
本文将探讨病毒进入宿主细胞的机制及其防治策略。
一、粘附病毒进入宿主细胞的第一步是与宿主细胞表面的受体分子结合。
不同类型的病毒具有不同的受体结合方式。
例如,登革热病毒通过肝细胞表面的人血型分子结合。
艾滋病病毒通过CD4和CXCR4受体蛋白与T细胞结合。
病毒特异性的受体结合是病毒分子识别宿主细胞的关键之一。
病毒粘附受体结合的复杂程度是不同的。
例如,在人类乳头状瘤病毒(HPV)感染中,它以E6和E7基因编码的蛋白质与宿主细胞中的口腔蓝斑病毒抗原1(BAP1)结合。
BAP1也与许多其他蛋白质相互作用,并参与调控基因表达、DNA损伤修复和细胞凋亡等生物学过程。
因此,病毒感染可能会影响BAP1的生物学功能,导致细胞恶性转化。
二、透过细胞膜病毒粘附到细胞表面后,需要进入细胞内部。
在这一步之前,病毒要穿过细胞膜屏障。
不同类型的病毒有不同的进入方式。
例如,肠病毒进入细胞需要利用中性氨基酸转运系统和内质网转运系统。
一些病毒通过共受体或受体介导的内吞作用进入细胞,包括沙门氏菌、疱疹病毒和埃博拉病毒等。
HIV则通过融合和内吞作用进入宿主细胞。
三、释放基因当病毒穿过细胞膜并进入细胞内部时,它必须释放出它的基因组,这是病毒复制和感染过程的基础。
病毒基因组以两种方式释放:内部释放和外部释放。
内部释放通常在病毒颗粒进入细胞后进行。
病毒内部释放的过程涉及到病毒结构蛋白的变构,例如辅助蛋白的嵌段和离子交换等反应。
外部释放通常在细胞膜融合后进行。
这种方式通常与埃博拉病毒和草屯病毒这样的病毒相关。
四、复制和编码当病毒基因组被释放时,它必须复制和编码以产生新的病毒颗粒。
病毒复制和编码通常涉及到RNA和DNA复制、基因转录和编译等过程。