杆状病毒晚期表达因子ac14、ac40和ac62基因功能研究

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杆状病毒基因的转录分为早期和晚期,晚期基因的表达开始于病毒DNA复制之后,晚期基因由病毒自身编码的RNA聚合酶转录,除了RNA聚合酶外,病毒还编码了一些晚期表达因子调控晚期基因的表达,这些因子保证了杆状病毒晚期基因的正常转录和翻译。  在杆状病毒AcMNPV中,根据同源性分析,推测ac14、ac40和ac62基因可能是病毒的晚期表达相关因子,但它们的具体功能尚不清楚。  本文分别对ac14、ac40和ac62基因进行实验分析,分别构建了缺失型及拯救型重组病毒粒子。转染和感染细胞,光学显微镜、荧光显微镜观察发现,缺失ac14、ac40、ac62三个基因的任何一个,病毒都失去增殖能力,但是拯救型病毒具有感染性。进一步电镜切片观察结果发现,缺失这些基因后,病毒核衣壳无法组装,因此病毒失去感染性。另外,缺失病毒也无法形成多角体。  除了回复完整的ac14基因的病毒外,又将全长为801bp的ac14基因截短成1-501bp、1-654bp、1-693bp三段分别插入缺失ac14的病毒基因组中,构建重组病毒粒子。在对全长或截断型ac14的回复病毒感染分析中,发现全长及截短型1-693的回复病毒和野生型病毒具有相似的感染水平,在感染后96h均达到了很高的滴度。这表明片段1-693可以完全拯救缺失病毒增殖能力,但是截断型1-501不能拯救缺失病毒增殖能力,而截断型1-654虽然可以拯救病毒的增殖能力,但病毒增殖缓慢。  通过将三个晚期表达因子分别融合EGFP进行亚细胞定位分析,结果显示AC14主要定位于细胞质。而AC40、AC62定位于细胞质和细胞核,病毒感染晚期这两个蛋白分别在细胞核中部和边缘有聚集的现象,可能与其在感染晚期执行晚期基因表达调控的功能相关。  另外还分别将晚期启动子Pp6.9与Pvp39和极晚期启动子Ppolh控制的egfp表达框,分别转座插入缺失ac14、ac40或ac62的重组病毒基因组中构建重组病毒,用以分析这些基因缺失对病毒晚期及极晚期启动子的影响。结果显示,任何一个基因缺失的重组病毒中,晚期和极晚期启动子都有微弱表达。其中,ac14基因缺失的重组病毒中,Pp6.9、Pvp39、Ppolh的启动子表达强度稍大;而在ac40、ac62基因缺失的重组病毒中,Pp6.9、Pvp39、Ppolh的启动子只有非常微弱的表达。晚期和极晚期启动子相比之下,极晚期Ppolh的表达更弱一些。  本实验对AcMNPV中ac14、ac40和ac62三个基因进行了基础性研究,结果表明它们都是AcMNPV的必需基因,缺失后病毒失去增殖能力。另外,三个基因都影响晚期和极晚期基因的表达,其中ac40和ac62缺失后,晚期及极晚期启动子表达能力大大下降。而ac14缺失后对晚期和极晚期启动子的影响相对较小。另外还发现ac14基因1-654bp区域对于病毒的增殖是必需的。这些发现为进一步揭示晚期基因的表达机制提供了理论基础。
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