牛肠道病毒的分离鉴定
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牛肠道病毒的分离鉴定
李英利;常继涛;于力
【摘 要】A bovine virus was isolated from the fecal samples of dairy
cows/calves affected with diarrhea in China and identified as a bovine
enterovirus (BEV) by RT-PCR and sequence analysis. The typical
picornavirus particles were observed in infected cell by electron
microscope. A conserved sequence including partial 3D protein encoding
sequence and 3' UTR sequence (1,026 bp) of the isolate was amplified and
sequenced. The phylogenetic analysis indicated that the isolate,
designated BHM26,shared 71.9% to 87% nucleotide sequence identity
with the corresponding sequences of BEV reference strains in GenBank.
The results showed that the nucleotide sequence of isolate BHM26 had
some differences from BEV strains isolated from other countries.%本研究从内蒙古某奶牛场的犊牛粪便样品中分离的一株牛肠道病毒(BEV),命名为BHM26,通过电镜观察显示和分子生物学鉴定,发现病毒粒子在细胞浆中呈结晶状排列,单一病毒粒子呈典型小RNA病毒粒子形态,直径为25nm~30nm,无囊膜;病毒的部分3D蛋白编码区和全长3'UTR区段的1 026bpDNA片段的RT-PCR扩增和序列分析表明,其核苷酸序列与GenBank登录的参考病毒株核苷酸序列同源性为71.9%~87%,其中与BEV Wye-3A株同源性最高,为87%.分析表明中国BEV分离株与国外参考毒株具有较大差异.
【期刊名称】《中国预防兽医学报》
【年(卷),期】2011(033)005 【总页数】3页(P388-390)
【关键词】牛肠道病毒;分离;鉴定
【作 者】李英利;常继涛;于力
【作者单位】中国农业科学院哈尔滨兽医研究所兽医生物技术国家重点实验室/大动物病研究室,黑龙江,哈尔滨,150001;中国农业科学院哈尔滨兽医研究所兽医生物技术国家重点实验室/大动物病研究室,黑龙江,哈尔滨,150001;中国农业科学院哈尔滨兽医研究所兽医生物技术国家重点实验室/大动物病研究室,黑龙江,哈尔滨,150001
【正文语种】中 文
【中图分类】S852.65
牛肠道病毒(Bovine enterovirus,BEV)是小RNA病毒科肠道病毒属的成员。病毒粒子呈球形,二十面体,无囊膜,完整病毒粒子直径约为25 nm~30 nm。病毒基因组为不分节段的单股正链RNA,全长约为7.5 kb,可直接作为mRNA翻译出一个多聚蛋白,经过一系列降解,产生4种结构蛋白(VP1、VP2、VP3和
VP4)和 7种非结构蛋白(2A、2B、2C、3A、3B、3C 和 3D)[1]。1959年 Moll和Davis首次分离到BEV[2],随后其他国家也相续有BEV的分离报道[3-5]。1988年Earle等首次发表了BEV的全基因组序列[6],目前在GenBank登录的全基因组序列有12条。1993年,Smyth等获得了BEV粒子的晶体,并且展示了它的三维立体形态[7]。BEV对酸碱和温度具有较强的耐受能力。Sedmak等发现BEV是小鼠许多肿瘤疾病的融瘤因子[8]。因此,BEV在肿瘤疾病的防制和病毒载体的开发上具有潜在的应用价值。本研究从采自我国部分地区奶牛场的牛粪便拭子样品中分离出一株BEV,该病毒的分离在国内尚属首次。
1 材料和方法
1.1 病料及实验材料 牛粪便样品系2008年采自内蒙古某奶牛场,-70℃冻存;MA104细胞为本研究室保存;培养液为含8%胎牛血清的DMEM。
1.2 主要试剂 PrimeSTAR DNA聚合酶、Primescript反转录酶、Oligo(dT)引物均购自TaKaRa公司;TRIzol购自Gibco BRL公司;DNA胶回收试剂盒购自上海华舜生物工程有限公司。
1.3 样品处理 采集的粪便样品,用PBS制成1∶10(W/V)悬液,漩涡振荡器震荡,反复冻融3次,3000 r/min,4℃离心10 min,取上清,用0.22 μm的微孔滤膜过滤除菌后,-70℃冰箱保存备用。
1.4 病毒的分离培养 经处理的粪便样品,接种MA104细胞单层,37℃吸附1 h,加入无血清的DMEM,5%CO237℃培养,每天观察细胞病变(CPE)。
1.5 病毒粒子的电镜观察 取病毒培养物上清,接种单层MA104细胞,6 h~8 h后,制备超薄切片进行电镜观察。
1.6 PCR引物的设计 参照GenBank中登录的BEV全基因组序列,选择保守区设计引物扩增包含部分3D基因和全长3'UTR区段的上下游引物。6424U24:5'-ATCCAAAGAGAAAGTGAAGAAGGG-3'; 7450L24: 5'-CCGGGGGCCTTTTTTTTTTTTTTT-3'。为调整下游引物的GC含量,在5'端引入了G、C碱基(引物下划线部分)。引物由上海生工生物工程技术服务公司合成。
1.7 病毒RNA的提取及RT-PCR扩增 采用TRIzol试剂按产品说明书进行操作提取总RNA。细胞培养物的总RNA反转录合成cNDA链为模板进行PCR扩增。PCR扩增条件为:94℃ 5 min;94℃30 s、55℃30 s、72℃90 s,共30个循环;72℃10 min。PCR产物用1.2%琼脂糖凝胶电泳鉴定。
1.8 DNA序列测定及分析 RT-PCR产物胶回收纯化后,由英骏(中国)生物技术公司测序。利用DNAStar软件分析测序结果,并与国外具有的代表性参考病毒株进行序列比较分析。
2 结果与讨论
2.1 病毒的分离 粪便样品处理后的上清接种MA104单层细胞中进行病毒培养分离。传至第2代,细胞出现明显的CPE,表现为细胞皱缩变圆、边缘模糊、集聚和漂落(图1)。对分离的病毒进行3次蚀斑纯化,进行下一步的鉴定。
2.2 电子显微镜观察结果 单层细胞接种病毒后6 h~8 h,制备超薄切片,进行电子显微镜观察。在细胞质中可见匀称排列的病毒粒子的结晶,单个病毒粒子的直径大约25 nm~30 nm,无囊膜结构(图2),与小RNA病毒的形态特征相符[9]。
2.3 病毒基因RT-PCR扩增 经过3次噬斑纯化的病毒,抽提RNA,用Oligo(dT)通用引物反转录合成cDNA第一链,用6424U24和7450L24引物进行PCR扩增,获得与预期大小(1026 bp)相符的目的基因片段(图3)。
2.4 序列比较分析 将PCR产物进行核苷酸序列测定,应用DNAStar软件将测得的序列与GenBank登录的BEV不同病毒参考株相应序列进行比较分析。结果表明,扩增的目的片段与参考病毒株的核苷酸序列同源性为71.9%~87%,同美国的Wye-3A株(AY508697)[10]的同源性最高,为87%(图4)。
本研究从犊牛粪便样品中分离到1株能够稳定产生CPE的病毒,经电镜观察、RT-PCR及序列分析鉴定,该分离病毒株为BEV,命名为BHM26。BEV可在患消化系统疾病、呼吸系统疾病及繁殖障碍性疾病的牛体内获得分离,也可以在正常牛体内获得分离,还可在环境中获得分离;而且,用BEV分离株进行感染试验,很难复制出相应的临床症状。因此,目前认为,BEV不具有致病性或仅有微弱的致病性。同时,BEV对酸碱具有较强的耐受能力,在环境中能够稳定存在,因此具有用于开发疫苗载体的潜在价值。
【相关文献】
[1]McCarthy F M,Smith G A,Mattick J S.Molecular characterisation of Australian bovine
enteroviruses[J].Vet Microbiol,1999,68:71-81.
[2]Moll T,Davis A A.Isolation and characterization of cytopathogenic enteroviruses from
cattle with respiratory disease[J].Am J Vet Res,1959,20:27-32.
[3]Carthew P,Martin S J.The iodination of bovine enterovirus particles[J].J Gen
Virol,1974,24:525-534.
[4]Dunne H W,Huang C M,Lin W J.Bovine enteroviruses in the calf:an attempt at
serologic,biologic,and pathologic classification[J].J Am Vet Med Assoc,1974,164:290-294.
[5]Acar A,Gur S.Seroprevalance of bovine enterovirus type 1(BEV1)in goats in Turkey[J].J
Anim Vet Advan,2009,8:1075-1078.
[6]Earle J A P,Skuce R A,Fleming C S,et al.The complete nucleotide sequence of a bovine
enterovirus[J].J Gen Virol,1988,69:253-263.
[7]Smyth M,Fry E,Stuart D.Preliminary crystallographic analysis of bovine enterovirus[J].J
Mol Biol,1993,231:930-932.
[8]Gerald V S,Milton W T.Oncology effect of bovine enterovirus on mouse and human
tumours[J].Nature New Biol,1972,238:7-9.
[9]Martin S J,Johnston M D,Clements J B.Purification and characterization of bovine
enteroviruses[J].J Gen Virol,1970,7:103-113.