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狂犬病是一种死亡率几乎达到100%的人畜共患急性传染病,至今尚无有效的治疗方法,唯一的措施就是在病毒暴露前后进行免疫预防。但由于存在疫苗质量、保护期、接种时机等问题,致使该病屡有发生,给人们带来生命的威胁。本文拟利用RNA干扰技术,抑制狂犬病病毒在细胞和机体中的复制,为今后进行狂犬病的抗病育种研究工作奠定基础。
首先根据狂犬病病毒的全长基因信息,利用计算机软件,选择了分别针对狂犬病病毒的N(核蛋白基因)、P(磷蛋白基因)和L(RNA聚合酶基因)基因的4个siRNA靶序列,随后合成了相应的8条寡核苷酸单链,将两两互补的寡核苷酸单链经退火形成siRNA基因,克隆到pStrike-U6载体上,构建了表达siRNA的4种质粒,分别为pU6-siSTRIKETN(1)、pU6-siSTRIKEP(2)、pU6-siSTRIKEL<,1>(3)、pU6-siSTRIKEL<,2>(4),经PCR检测及测序结果证明,序列正确。
在细胞水平上,用脂质体转染的方法,将构建的4个表达载体,分别转染BHK-21细胞,用浓度为1000μg/ml的G-418进行筛选。PCR和IRT-PCR实验都证明,表达质粒已经转染进BHK-21细胞,成功获得了稳定表达siRNA的单克隆细胞株。用TCID<,50>=10<-6.25>/25μl的病毒经10倍倍比稀释后对细胞进行接毒,细胞病变结果表明,未转染质粒的对照细胞与1~4号稳定转染的细胞出现CPE的病毒最大稀释度分别为10<-6>、10<-3>、10<-4>、10<-4>、10<-3>,可见4种筛选的稳定细胞株较对照细胞,接毒后病毒毒力明显降低;病毒空斑形成试验证明,加入稀释度为10<-5>的病毒液后,对照细胞的PFU为10<-7.23>/0.2ml,1~4号稳定转染细胞的PFU分别为10<-6.65>/0.2ml、10<6.95>/0.2ml、10<-7.15>/0.2ml、10<-6.40>/0.2ml,可见稳定转染的细胞株上病毒滴度都有所降低,1号和4号细胞上病毒滴度降低尤为明显:最后,用筛选的稳定细胞株分别培养病毒,收获病毒液,进行乳鼠脑内接毒,1~4号病毒与正常细胞病毒对乳鼠的LD<,50>分别为:10<-3.17>/0.02ml、10<-4.38>/0.02ml、10<-3.63>/0.02ml、10<-3.11>/0.02ml和10<-5.68>/0.02ml。由此可知,1~4号稳定转染细胞株培养的病毒较正常细胞培养的病毒对乳鼠的LD<,50>明显降低,1号和4号的病毒液LD<,50>降低更明显,与病毒空斑形成试验结果相一致。因此,细胞实验结果表明,RNAi对狂犬病病毒的复制有明显的抑制效应。
在小鼠个体水平上,通过卵巢注射法,将质粒注射到性成熟的母鼠卵巢中,然后将其与性成熟的公鼠合笼,怀孕后产下仔鼠,共获得仔鼠85只。PCR检测仔代小鼠的基因组,共获得阳性小鼠32R,阳性率N36.4%。结果表明,siRNA基因已经成功整合入染色体中。但测序结果表明,整合的siRNA基因部分出现碱基突变,其具体原因还在进一步分析中。
综上结果,本研究证实了表达siRNA的质粒载体所产生的RNAi效应对狂犬病病毒的复制有明显的抑制作用,为利用RNAi技术来防治狂犬病提供了依据。