重组BmDNV DNA对细胞的感染性及家蚕微孢子虫转基因探索

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家蚕浓核病毒(Bombyx mori densovirus,BmDNV)基因组有两种不同的单链DNA(VD1和VD2),分别存在于不同的病毒粒子中。目前,BmDNV中国(镇江)株(BmDNV Zhenjiang strain,BmDNV-Z)两种DNA的核苷酸序列已经测定,其中VD1上含有4个ORFs,可以编码病毒粒子的全部结构蛋白,而VD2上只有3个ORFs,不含有编码全部结构蛋白的遗传信息,推测两种病毒粒子在宿主细胞内复制过程中可能具有互为辅助病毒的作用。家蚕浓核病毒只特异性地浸染中肠上皮组织中的圆筒型细胞,目前还没有一种细胞系可供 BmDNV感染,因此研究重组BmDNV DNA对培养细胞的感染性,对探讨BmDNV的复制及病毒基因的功能有重要帮助。  本研究将带有VD1和VD2的重组质粒pGEM-VD1和pMD-VD2分别和共同转染家蚕BmN培养细胞,结果显示转染细胞均呈现明显的病理变化,通过免疫荧光法可在转染细胞中检测到 BmDNV的结构蛋白,表明 pGEM-VD1、pMD-VD2能在培养细胞中复制、并表现出对培养细胞的感染性;进一步通过 Bac-to-Bac载体表达系统构建了具有 BmDNV-Z VD1基因组的重组病毒 BmBacmid-VD1, BmBacmid-VD1感染家蚕BmN细胞,细胞呈现明显的病理变化,免疫学荧光检测结果显示BmBacmid-VD1能在培养细胞中表达BmDNV的结构蛋白,通过电镜能在感染细胞中观察到杆状和球状二种类型的病毒样粒子,密度梯度分离球状病毒样粒子,分子生物学检测结果初步显示,球状病毒样颗粒中包裹有BmBacmid-VD1 DNA,表明BmDNV DNA装载进杆状病毒基因组后,能随着杆状病毒的复制、增殖,形成BmDNV的病毒蛋白,并能形成包裹重组DNA的BmDNV样的病毒颗粒。  家蚕微孢子虫(Nosema bombycis)是家蚕的重要病原,因具有胚种传染特性,对蚕种生产威协严重。目前,家蚕微孢子虫的基因组序列测定已完成,但缺乏微孢子虫的基因功能研究平台。本研究用纯化的家蚕微孢子感染家蚕,尔后用脂质体介导分别将 piggyBac转座子载体 pigA3GFP和昆虫非转座子表达载体pIZT/V5-His转染家蚕,取蚕血与BmN细胞混合培养,显微观察结果显示,培养BmN细胞呈现微孢子虫感染样病理变化,部分细胞可观察到绿色荧光,培养后期可观察到大量的微孢子;免疫荧光可检测到gfp报告基因在部分细胞中的表达,通过PCR可从培养细胞的总DNA中扩增出gfp基因的特异性条带,这些结果表明通过 piggyBac转座子载体和昆虫非转座子表达载体的介导能将外源 DNA导入家蚕微孢子虫基因组,piggyBac转座子在微孢子虫细胞内可能仍能发挥转座作用,家蚕的A3启动子、杆状病毒的ie启动子在微孢子虫细胞中具有启动子活性。本研究初步建立了家蚕微孢子虫转基因系统,对微孢子虫基因结构和功能的深入研究以及对微孢子虫基因组改造奠定了基础。
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