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狂犬病是由狂犬病病毒(rabies virus,RV)引起的一种古老而又不可治愈的人畜共患传染病,是迄今为止人类病死率最高的急性传染病,一旦发病,100%死亡,疫苗接种是此病预防的重要措施。 狂犬病病毒CVS-11株为WHO认定的体外检测血清中抗狂犬病病毒中和抗体滴度的标准方法--快速荧光灶抑制实验(rapid fluorescent focus inhibition test,RFFIT)用标准攻击毒,CVS-11与血清中狂犬病病毒中和抗体的反应水平如何,与CVS-11和疫苗株之间的基因序列及相应抗原性的差异大小是密切相关的。尽管GenBank中已登载了CVS-11株的部分结构蛋白的编码序列,但至今无CVS-11株全基因组序列的资料。因此,本研究第一部分通过RT-PCR、TA克隆构建、基因双向测序等获得了CVS-11株的全基因组序列,并提交GenBank数据库,其登录号为GQ918139。 CVS-11株的基因结构特征分析,发现 CVS-11株为基因I型狂犬病病毒,其基因组构成与GenBank公布的其它毒株全基因组序列基本一致,与其他人提交到GenBank里的结构蛋白基因序列一致性很高,但也存在与其它毒株不同的特性:M蛋白有两个poly A尾以及G-L间的假基因区不明显。另外,我们利用生物信息学软件对CVS-11株与国内现用人用狂犬病病毒疫苗株进行了同源性比对分析,结果显示,无论在基因组整体还是在结构蛋白,PM和CVS-11株的同源性都非常高;而PV、aG、CTN-1以及Flury-LEP株,与标准攻击毒CVS-11或在基因组整体或在结构蛋白或在某些关键的抗原位点都存在着较大的差异。这种差异从分子生物学信息层面对Moore等的研究结果“同源性攻击病毒所得的RFFIT中和抗体滴度比异源性攻击病毒所得的RFFIT中和抗体滴度高30%”给予了一定的理论支持,同时也提示我们,各疫苗生产病毒株的关键中和位点与攻击病毒CVS-11株存在的异同,可能将会影响或直接改变它们的中和抗体活性的模式,也可能影响疫苗效价的检测结果。 RFFIT试验实际上就是一个血清中和实验,指示系统是荧光灶。其荧光灶的产生是由于应用了荧光素(FITC)标记的抗核蛋白抗体,然而这种荧光素标记的抗狂犬病病毒抗体通常比较昂贵且高质量的此种抗体往往比较紧缺;而且实验过程需要染色,步骤繁琐,这就为RFFIT的广泛应用造成了一定的困难。近年来,狂犬病病毒的反向遗传操作技术发展迅速,从需要重组痘苗病毒提供T7RNA聚合酶到不需要痘苗病毒的参与而只需要表达 T7RNA聚合酶的细胞,到最后不需要T7RNA聚合酶而直接可以利用各种细胞的RNA聚合酶II,使病毒的拯救从低效到高效,从细胞种类受限到可广泛应用于各种细胞。Khawplod等更将绿色荧光蛋白(GFP)报告基因插入狂犬病毒HEP-Flury株的全长cDNA中,成功拯救出携有GFP基因的重组狂犬病毒 rHEP-GFP,通过在荧光显微镜下直接观察荧光灶的数量,判断病毒产生量。 为了避免RFFIT试验中荧光素标记的狂犬病毒抗核蛋白抗体的应用,简化实验步骤、降低实验成本,我们试图运用反向遗传学操作技术,拯救携有GFP基因的狂犬病病毒 CVS-11株—rCVS-GFP,并希望能将拯救成功的重组病毒株用于RFFIT实验,以病毒自身表达GFP呈现的荧光灶为指示系统,判定血清中狂犬病病毒中和抗体的滴度。 因此,我们在获得了标准攻击毒株CVS-11全基因组序列的基础上,在本研究第二部分,构建了含GFP基因的狂犬病病毒CVS-11株全长基因组cDNA重组质粒-- pCVS-GFP以及病毒拯救所需的三个辅助质粒 pVAX-N、pVAX-P、pVAX-M-L。并经酶切鉴定、序列测定以及辅助质粒在细胞中的瞬时表达等实验证明,以上四个重组质粒构建成功,可以用于病毒的拯救。在本研究第三部分,我们通过脂质体Lipofectamine2000介导pCVS-GFP和pVAX-N、pVAX-P、pVAX-M-L四质粒共转染BHK-21细胞,拯救重组病毒 rCVS-GFP,经过 BHK-21细胞上三代适应性扩增后,荧光显微镜观察GFP的表达、DFA、IFA、RT-PCR和PCR等实验证明,重组狂犬病病毒rCVS-GFP拯救成功。 重组狂犬病病毒rCVS-GFP的成功拯救,说明狂犬病病毒反向遗传系统在我们实验室成功建立,为我们以后研究重组病毒rCVS-GFP与CVS-11的生物学性状的异同,开展基于rCVS-GFP的RFFIT实验等提供了物质基础;也为我们以后利用反向遗传学技术开展狂犬病病毒基础研究、筛选基因工程减毒疫苗、建立方便简洁的疫苗检定技术等工作,提供了技术支持,也积累了工作经验。