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      2010年-2014年豬流行性腹瀉病毒S 基因遺傳進(jìn)化分析

      2015-06-18 11:28:04劉艷成劉丹丹張文超杜雅楠
      關(guān)鍵詞:毒株遺傳位點(diǎn)

      劉艷成,蘆 婷,劉丹丹,李 靜,張文超,鄧 僑,張 偉,杜雅楠

      (內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院,農(nóng)業(yè)部動(dòng)物疾病臨床診療技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,內(nèi)蒙古呼和浩特 010018)

      豬流行性腹瀉(Porcine epidemic diarrhea,PED)是由豬流行性腹瀉病毒(Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)引起的豬以嘔吐、脫水、腹瀉為主要癥狀的高度接觸性腸道傳染?。?]。各生長(zhǎng)階段的豬群均可發(fā)病,但以未斷乳仔豬最為嚴(yán)重,病死率可高達(dá)100%。該病最早于1976年在比利時(shí)和英國(guó)的部分豬場(chǎng)被發(fā)現(xiàn),此后,荷蘭、德國(guó)、法國(guó)、匈牙利、前蘇聯(lián)、日本、韓國(guó)、越南、緬甸、中國(guó)臺(tái)灣等國(guó)家和地區(qū)也陸續(xù)發(fā)生本病的流行[2]。我國(guó)內(nèi)地自20世紀(jì)80年代初開始陸續(xù)有本病發(fā)生的報(bào)道。2010年以來,隨著新毒株的出現(xiàn),該病在我國(guó)的流行情況更趨嚴(yán)重[3]。美國(guó)自2013年5月PED首次暴發(fā)以來,已迅速蔓延至30多個(gè)州,波及4 000多個(gè)養(yǎng)殖場(chǎng),累計(jì)死亡仔豬超過700萬頭。日本、加拿大、墨西哥、哥倫比亞等國(guó)也相繼暴發(fā)此病,歐洲多國(guó)也開始研究防止PEDV傳入的策略[4-5]。

      PEDV是尼多病毒目(Nidovirales)冠狀病毒科(Coronaviridae)冠狀病毒亞科(Coronavirinae)的一員,為有囊膜的單股正鏈RNA病毒[6]。其S基因編碼病毒纖突蛋白(S蛋白),根據(jù)其他冠狀病毒的S蛋白可以將PEDV的S蛋白劃分為S1(1-735aa)和S2(736-1 383aa)兩個(gè)結(jié)構(gòu)域[7-8]。S蛋白在感染宿主體內(nèi)介導(dǎo)中和抗體產(chǎn)生的過程中發(fā)揮重要的生物學(xué)作用[9]。遺傳進(jìn)化分析結(jié)果表明,S基因存在較高變異性,不同分離株S基因之間存在不同程度的核苷酸插入、突變和刪減等現(xiàn)象,進(jìn)而改變病毒原始抗原特性,因此常被用來研究不同時(shí)間和不同地區(qū)流行毒株的親緣關(guān)系[10]。

      本研究通過DNA Star、MEGA6等軟件對(duì)2010年-2014年NCBI上已收錄的319株P(guān)EDV的S基因進(jìn)行多序列比對(duì),篩選出6個(gè)國(guó)家和地區(qū)的代表性流行毒株,并對(duì)各代表毒株、疫苗株、經(jīng)典毒株進(jìn)行比對(duì)分析,構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹。旨在通過對(duì)不同流行毒株的序列進(jìn)化分析,明確PEDV S基因的遺傳進(jìn)化關(guān)系,為該病的分子流行病學(xué)研究及疫苗株的篩選奠定基礎(chǔ)。

      1 材料與方法

      1.1 材料

      1.1.1 基因序列來源 2010年-2014年NCBI上已登錄的319株P(guān)EDV S基因序列,其中中國(guó)流行毒株181株、美國(guó)流行毒株98株、韓國(guó)流行毒株25株、加拿大流行毒株6株、日本流行毒株6株、越南流行毒株3株。

      1.1.2 疫苗株及經(jīng)典毒株 疫苗株包括中國(guó)的CV777細(xì)胞株、CH/S滬毒株,韓國(guó)的 DR13、KPEDV-9弱毒株,日本的83P-5細(xì)胞株。

      經(jīng)典毒株包括歐洲 CV777、Br1/87,韓國(guó)的SM98、Chinju99,中國(guó)北方毒株 LJB/03、南方毒株JS-2004-2和JS-HZ2012、西部毒株DX和LZC(表1)。

      表1 疫苗株和經(jīng)典毒株的基本信息Table 1 The information of vaccine strains and classical strains from different countries

      1.2 方法

      1.2.1 代表毒株的篩選 利用MEGA6的Clustal W功能對(duì)各國(guó)流行毒株進(jìn)行多序列比對(duì),并應(yīng)用Neighbor-Joining Tree方法構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹,根據(jù)遺傳距離差異性篩選出各個(gè)國(guó)家和地區(qū)的代表性流行毒株。

      1.2.2 代表毒株、疫苗株、經(jīng)典毒株的遺傳進(jìn)化關(guān)系 根據(jù)1.2.1所確定的各國(guó)代表性流行毒株,與臨床上常用的疫苗株及經(jīng)典毒株進(jìn)行多序列比對(duì),并應(yīng)用Neighbor-Joining Tree法構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹。根據(jù)遺傳進(jìn)化結(jié)果分析2010年-2014年各國(guó)PEDV S基因與疫苗株及經(jīng)典毒株的遺傳進(jìn)化關(guān)系。

      1.2.3 S基因的序列分析 利用DNA Star中的MegAlign功能對(duì)代表毒株、疫苗株、經(jīng)典毒株的S基因進(jìn)行序列分析,了解各國(guó)代表性流行毒株與經(jīng)典毒株及疫苗株相比是否存在核苷酸和氨基酸的突變、插入和缺失位點(diǎn),并明確主要高變區(qū)域的結(jié)構(gòu)位置。

      2 結(jié)果

      2.1 代表性流行毒株的篩選

      根據(jù)不同國(guó)家PEDV S基因的遺傳進(jìn)化分析結(jié)果,篩選出各國(guó)具有代表性的流行毒株。其中中國(guó)的181株流行毒株中篩選出42株作為代表毒株,美國(guó)的98株流行毒株中篩選出18株作為代表毒株,韓國(guó)的25株流行毒株中篩選出8株作為代表毒株,加拿大6株流行毒株中篩選出4株作為代表毒株,日本6株流行毒株中篩選出4株作為代表毒株;越南的3株流行毒株中篩選出2株作為代表性毒株,總計(jì)78株,各代表毒株的基本信息見表2。

      2.2 代表毒株、疫苗株、經(jīng)典毒株的遺傳進(jìn)化分析

      利用所篩選的78株代表毒株、6株疫苗株、9株經(jīng)典毒株的S基因構(gòu)建遺傳進(jìn)化樹(圖1)。進(jìn)化樹可分為G1、G2兩大分支,其中G1可分為G1-1、G1-2兩小分支,G2也可分為G2-1、G2-2兩小分支。福建株CH/FJND-2/2012為G2-1分支上的唯一成員;美國(guó)的3株流行株 (USA/Indiana12.83/2013、USA/Ohio126/2014、USA/Iowa23.57/2013),中國(guó)的8株流行株 (CH/FJXM-2、CH13/GX、CH/JLGZL、CH-AHHF、CH/BJSY 、CH/JL 、AH-M 、SD-M/2012),加拿大的 SK/030 株,日本的 MK、83P-5 100th流行株,經(jīng)典毒株JS-2004-2、LJB/03、DX、CV777、LZC、SM98、Br1/87,疫苗株Vaccine CV777、CH/S、KPEDV-9、DR13、DR13、83P-5同位于G2-2分支上。經(jīng)典毒株Chinju99和JS/HZ/2012與剩余的63條代表毒株同位于G1上,其中韓國(guó)經(jīng)典毒株Chinju99與韓國(guó)的NJ02/2012、AS01/2012、AD0/2012流行毒株,日本的NK、KH野豬毒株同位于G1-2分支上。而較新的經(jīng)典毒株JSHZ2012與其余的流行毒株同位于G1-1分支上。

      2.3 S基因的序列分析

      部分毒株氨基酸比對(duì)結(jié)果表明,S蛋白共存在218處氨基酸位點(diǎn)的突變,其中S1區(qū)(1-735aa)存在142個(gè)氨基酸突變位點(diǎn),占突變位點(diǎn)總數(shù)的65.60%(143/218),僅S1區(qū)的 N′端(1-370aa)就存在86處氨基酸突變位點(diǎn),占S1區(qū)突變位點(diǎn)的60.14%(86/143)。此外,S1區(qū)的58-62、140、159-160aa位均存在氨基酸的插入和缺失現(xiàn)象(圖2)。綜上所述,S蛋白氨基酸位點(diǎn)的突變、插入和缺失現(xiàn)象主要發(fā)生于S1區(qū),特別是其N′端。

      表2 代表毒株的篩選結(jié)果Table 2 The screening results of representative strains

      3 討論

      大量試驗(yàn)研究表明,PEDV在流行的過程中為更好地適應(yīng)環(huán)境,不同地區(qū)PEDV流行毒株的S蛋白會(huì)發(fā)生不同程度的變異,因此,有必要進(jìn)一步對(duì)PEDV流行毒株的遺傳背景進(jìn)行調(diào)查,了解不同國(guó)家和地區(qū)PEDV S基因的遺傳進(jìn)化關(guān)系。本試驗(yàn)通過對(duì)2010年-2014年多個(gè)國(guó)家PEDV流行毒株的S基因進(jìn)行遺傳進(jìn)化與序列分析,明確近年來PEDV的遺傳進(jìn)化關(guān)系,為病原診斷和現(xiàn)地疫苗候選株篩選提供依據(jù)。

      遺傳進(jìn)化分析結(jié)果顯示,78株代表性流行毒株中僅有15株流行毒株與疫苗株及經(jīng)典毒株同位于G2分支上,且沒有明顯的國(guó)籍及時(shí)間特征,表明近幾年大多數(shù)流行毒株與疫苗株及經(jīng)典毒株的親緣關(guān)系較遠(yuǎn)。其中流行毒株SD-M/2012、CH/JL/2011、AH-M/2014與中國(guó)現(xiàn)用疫苗株CV777親緣關(guān)系最近,位于同一小分支上,筆者推測(cè)這3株流行毒株可能為現(xiàn)用疫苗株CV777的變異株。而部分美國(guó)毒株(USA/Indiana12.83/2013、USA/Ohio126/2014、USA/Iowa23.57/2013),中 國(guó) 的 CH/FJXM-2、CH13/GX、CH/JLGZL、CH-AHHF、CH/BJSY 流行毒株和加拿大的SK/030毒株則與JS-2004-2、DX、LJB-03這3個(gè)中國(guó)經(jīng)典毒株親緣關(guān)系較近,推測(cè)其可能由這3個(gè)經(jīng)典毒株演變而來。剩余的58株代表性流行毒株與JS-HZ/2012株親緣關(guān)系較近,同位于G1-1分支上,沒有明顯的國(guó)籍及時(shí)間特征。但整體觀察可知,2010年-2014年的流行毒株與較早的疫苗株及經(jīng)典毒株遺傳距離差異較大,親緣關(guān)系較遠(yuǎn),但與近幾年的經(jīng)典毒株親緣關(guān)系較近,說明盡管各毒株間沒有時(shí)間上的明顯規(guī)律,但其變異過程仍需一定時(shí)間的積累。

      通過對(duì)PEDV S基因的核苷酸、氨基酸序列進(jìn)行比對(duì),發(fā)現(xiàn)S基因變異性較大,且集中發(fā)生在N′末端區(qū)域,這一結(jié)果與 Lee D K 等[11]對(duì)7株韓國(guó)PEDV毒株的S基因進(jìn)行序列分析的結(jié)果一致。鄭逢梅等[10]通過對(duì)12株P(guān)EDV流行毒株S、M 和ORF3基因部分核苷酸及氨基酸的序列分析,發(fā)現(xiàn)其關(guān)鍵序列明顯不同于以往毒株,其中有11株流行毒株的S基因比現(xiàn)用疫苗株CV777多9個(gè)核苷酸,且在其S1區(qū)N′端存在大量的氨基酸突變。Chen J等[3]通過對(duì)除西藏和青海外中國(guó)的29個(gè)?。ㄊ小^(qū))577份腹瀉樣品進(jìn)行分子流行病學(xué)調(diào)查分析,證實(shí)33個(gè)分離株在S基因N′末端1-370aa存在不同程度堿基的刪減或插入現(xiàn)象。

      圖1 流行毒株、經(jīng)典毒株、疫苗株的遺傳進(jìn)化分析Fig.1 Phylogenetic analyses of prevailing strains,classic strains,vaccine strains

      圖2 部分PEDV S蛋白氨基酸比對(duì)結(jié)果Fig.2 Amino acid sequence alignment of the S protein of part PEDV strains

      PED是目前危害養(yǎng)豬業(yè)最重要的傳染病之一,雖未被列入國(guó)家農(nóng)業(yè)部重大動(dòng)物疫病名錄,但卻嚴(yán)重影響了養(yǎng)豬業(yè)的健康發(fā)展。自1995年豬傳染性胃腸炎(華毒株)與PED(CV777疫苗株)二聯(lián)弱毒苗及滅活苗在我國(guó)投入使用以來,顯著降低了該病對(duì)我國(guó)養(yǎng)殖業(yè)造成的損失。但自2006年起,PED開始在免疫豬群中流行[12],特別是從2010年10月開始,中國(guó)南部10多個(gè)省份暴發(fā)大規(guī)模的PED,導(dǎo)致超過100萬頭仔豬的死亡。此后,該病迅速蔓延至全國(guó)各個(gè)省份,由此造成的發(fā)病和死亡率至今仍然無法得到有效的控制[13]。根據(jù)各地報(bào)道可以看出用于試驗(yàn)研究的豬群大多使用了PED滅活苗或弱毒苗(CV777株),但發(fā)病率和未斷乳仔豬的病死率依然很高,由此說明疫苗免疫或母源抗體并不足于保證豬只免受PEDV的侵襲。原因可能有兩個(gè):①流行毒株發(fā)生變異,從而導(dǎo)致免疫失敗;②流行毒株毒力增強(qiáng),導(dǎo)致疫苗或其他途徑產(chǎn)生的免疫力并不足以保護(hù)豬只免于感染而發(fā)病。由于RNA聚合酶缺乏矯正功能,所以RNA病毒容易發(fā)生變異。PEDV滅活苗及弱毒疫苗的使用一度使該病的感染顯著減少,但可能正是由于疫苗的長(zhǎng)期使用從而使得PEDV在免疫壓力下發(fā)生變異,導(dǎo)致出現(xiàn)免疫逃逸。本試驗(yàn)通過對(duì)各代表毒株、疫苗株、經(jīng)典毒株的遺傳進(jìn)化關(guān)系及序列變化進(jìn)行分析,證實(shí)目前全球范圍內(nèi)廣泛流行的PED的流行毒株與經(jīng)典毒株及疫苗株的基因序列發(fā)生了很大程度的變異。因此,盡快從當(dāng)前流行毒株中篩選出新的疫苗候選株將成為防控該病繼續(xù)蔓延的關(guān)鍵措施之一。

      [1]尹寶英,吳旭錦,熊忙利.豬流行性腹瀉診斷方法研究進(jìn)展[J].動(dòng)物醫(yī)學(xué)進(jìn)展,2013,34(12):156-159.

      [2]Song D,Park B.Porcine epidemic diarrhea virus:a comprehensive review of molecular epidemiology,diagnosis,and vaccines[J].Virus Genes,2012,44:167-175.

      [3]Chen J F,Sun D B,Wang C B,et al.Molecular characterization and phylogenetic analysis of membrane protein genes of porcine epidemic diarrhea virus isolates in China[J].Virus Genes,2008,36:355-364.

      [4]Jung K,Wang Q H,Scheuer K A,et al.Pathology of US porcine epidemic diarrhea virus Sstrain PC21Ain gnotobiotic pigs[J].Emerg Infec Dis,2014,20(4):662-665.

      [5]Wang L Y,Beverly B,Zhang Y.New variant of porcine epidemic diarrhea virus,United States[J].Emerg Infec Dis,2014,20(5):917-919.

      [6]Pensaert M B,de Bouck P.A new coronavirus-like particle associated with diarrhea in swine[J].Arch Virol,1978,58:243-247.

      [7]Jackwood M W,Hilt D A,Callison S A,et al.Spick glycoprotein cleavage recognition site analysis of infectious bronchitis virus[J].Avian Dis,2001,45(2):366-372.

      [8]陳弟詩,任玉鵬,張 斌,等.豬流行性腹瀉病毒S基因研究進(jìn)展[J].動(dòng)物醫(yī)學(xué)進(jìn)展,2014,35(7):77-81.

      [9]Kang T,Seo J,Kim D,et al.Cloning and sequence analysis of the Korean strain of spike gene of porcine epidemic diarrhea virus and expression of its neutralizing epitope in plants[J].Protein Expres Purif,2005,41(2):378-383.

      [10]鄭逢梅,霍金耀,趙 軍,等.2010年~2012年華中地區(qū)豬流行性腹瀉病毒分子特征和遺傳進(jìn)化分析[J].病毒學(xué)報(bào),2013,29(2):197-205.

      [11]Lee D K,Park C K,Kim S H,et al.Heterogeneity in spike protein genes of porcine epidemic diarrhea viruses isolated in Korea[J].Virus Res,2010,149(2):175-182.

      [12]Chen J,Wang C,Shi H,et al.Molecular epidemiology of porcine epidemic diarrhea virus in China[J].Arch Virol,2010,155(9):1471-1476.

      [13]Sun R Q,Cai R J,Chen Y Q,et al.Outbreak of porcine epidemic diarrhea in suckling piglets,China[J].Emerg Infec Dis,2012,18(1):161-163.

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