论文部分内容阅读
布鲁氏菌病(brucellosis)是由布鲁氏杆菌(brucella spp.)引起的一种广泛流行的人畜共患病。近几年来,我国人畜布鲁氏菌病流行越来越严重,不仅影响经济发展,同时也威胁到人的健康,成为广受关注的公共卫生问题。为了有效控制本病的流行,在畜群中开始推广疫苗免疫,但是常用的诊断方法无法辨别布鲁氏菌疫苗免疫和自然感染抗体,使得畜群的“检疫-净化-免疫”防治措施出现了新的问题。而近年来报道的鉴别诊断方法仍然不能很好地鉴别S2疫苗免疫与羊种布鲁氏菌感染,很难做到免疫羊群中的布鲁氏菌病净化。为此,本研究跟踪市场上普遍使用的主流疫苗布鲁氏菌S2疫苗,对S2疫苗全基因组测序及生物信息学分析。找出与牛羊种布鲁氏杆菌相比较,S2疫苗的特有基因,预测出具有免疫原性的抗原基因,利用重组抗原建立了S2疫苗免疫与羊种布鲁氏菌感染的iELISA鉴别诊断方法。研究结果如下:1.本研究采用高通量测序技术,对布鲁氏菌S2疫苗株进行了全基因组测序及生物信息学分析,布鲁氏菌S2疫苗基因组大小约为3,331,982 bp, GC含量约为57.23%,共7个scaffold,13个contig。基因组组分分析发现,S2预测出3,243个编码基因,52个小卫星序列,14个微卫星序列,58个tRNA,12个rRNA。通过GO数据库比对,将布鲁氏菌S2疫苗株基因其划分为生物学途径、分子功能和细胞组件等三大类,参与生物学途径的基因有3,823个,细胞组件基因有1,949个,分子功能基因有2,585个。通过与KEGG数据库进行比对,将其预测出的基因划分为33类,33类基因序列的表达产物参与不同代谢通路。依据COG数据库将其布鲁氏菌预测出编码基因划分为20类。通过KEGG、COG、GO注释发现S2预测基因中大多数基因与氨基酸代谢、糖代谢、膜转运和氨基酸转运有关。S2疫苗全基因组测序预测出的3,243个编码基因与牛羊布鲁氏菌株序列进行比较,找出了20个特有基因。2.从20个特有基因中预测出编码产物可能具有免疫原性的GL0002181、GL0002189基因,同时将BP26当作对照,对目的基因进行克隆测序,将双向测序正确的GL0002181、GL0002189及BP26基因连接到pET30(+)表达载体中,并转化至BL21(DE3)感受态中。经IPTG诱导后进行SDS-PAGE电泳检测,发现GL0002181、GL0002189及BP26重组蛋白大小分别为31KDa.29KDa及32KDa。Western-bloting检测,发现GL0002181、GL0002189重组抗原能够与布鲁氏菌S2免疫血清反应,而不与羊种布鲁氏杆菌自然感染羊血清反应。BP26重组抗原与布鲁氏菌S2免疫血清及自然感染血清均呈阳性反应。3.以GL0002181、GL0002189及BP26重组蛋白作为抗原建立了布鲁氏菌iELISA诊断方法,3个重组抗原均有较高的敏感性和特异性,重组抗原GL 0002181敏感性为95%、特异性为95.3%,重组抗原GL0002189敏感性为95%、特异性为95%,重组抗原BP26敏感性为96.7%、特异性为95%。经对180份SAT和RBPT检测呈阳性的血清进行iELISA检测,GL0002181抗原检出阳性率为35.5%(64/180), GL0002189抗原检出阳性率为33.8% (61/180),BP26抗原检出阳性率为98.8%(176/180)。经显著性分析,GL0002181和GL0002189两种抗原检出的阳性率差异不显著(P>0.05),均可用于布鲁氏菌S2疫苗免疫的抗体检测。