猪繁殖与呼吸综合征病毒5′ 非翻译区一茎环结构的功能解析

畜牧兽医学报 ›› 2010, Vol. 41 ›› Issue (11): 1428-1434.

猪繁殖与呼吸综合征病毒5′ 非翻译区一茎环结构的功能解析

陆嘉琦，高飞，刘萍，袁世山*

中国农业科学院上海兽医研究所/中国动物卫生与流行病学中心上海分中心猪传染病研究室农业部动物寄生虫病重点实验室，上海 200241

收稿日期:1900-01-01 修回日期:1900-01-01 出版日期:2010-11-25 发布日期:2010-11-25
通讯作者: 袁世山

Function Analysis of a Conserved Stem-Loop Structure in the 5′ Untranslated Region of the Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus Genome

LU Jia-qi, GAO Fei, LIU Ping, YUAN Shi-shan*

Key Laboratory of Animal Parasitology of the Ministry of Agriculture, Departmen tof Swine Infectious Disease, Shanghai Veterinary Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Shanghai 200241, China

Received:1900-01-01 Revised:1900-01-01 Online:2010-11-25 Published:2010-11-25

摘要/Abstract

摘要： 以猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）北美株感染性克隆为平台进行反向遗传操作，利用突变PCR 将5′非翻译区（5′ UTR）中部分一级序列进行系列突变，以改变5′ UTR二级结构中的一保守茎部结构，从而解析PRRSV 5′ UTR中结构与功能的关系。通过DNA转染MARC145细胞观察突变体克隆的感染性，并通过免疫荧光及Northern blot来研究拯救后突变病毒的复制、转录特性，以及通过空斑形态学分析突变病毒的生长特性。结果表明，PRRSV 5′ UTR中保守茎部结构的二级结构与病毒的拯救无直接关系，但其一级核苷酸序列却是PRRSV病毒复制所必需的，作者还找到直接调控病毒复制的核心位点。由此证实了5′ UTR中调控PRRSV复制过程的必需序列，为进一步解析PRRSV复制过程的调控元件奠定了基础。

关键词: 猪繁殖与呼吸综合征病毒, 5′ UTR, 高级结构与功能, 病毒复制, 基因表达调控

Abstract: The objective of this study was to analyze the secondary structure and function of Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus (PRRSV) 5′ UTR. Based on the PRRSV type 2 full-length infectious cDNA clone pAPRRS, a series of mutants which can modify a conserved stem structure were obtained through PCR-based mutagenesis. The mutants are transfected into MARC-145 cells for cytopathic effect (CPE) observation. Meanwhile, the indirect immunofluorescence analysis (IFA) and Northern blot analysis show the genomic replication and subgenomic transcription for the rescued viruses. In addition, the growth features are also detected by plaque morphology compared with the parental virus. It was found that the secondary structure of the conserved stem loop in PRRSV 5′ UTR wasn’t essential for virus rescue. Novertheless, the primary sequence of the stem structure is functional for viral replication. In addition, it is demonstrated that a key nucleotide in PRRSV 5′ UTR directly regulate the viral replication. All results demonstrate that the essential sequences in PRRSV 5′ UTR are functional in viral genomic eplication.

Key words: porcine reproductive and respiratory syndrome virus, 5′ untranslated region, high-ordered structure and function, genome replication, gene expression control

陆嘉琦;高飞;刘萍;袁世山. 猪繁殖与呼吸综合征病毒5′ 非翻译区一茎环结构的功能解析[J]. 畜牧兽医学报, 2010, 41(11): 1428-1434.

LU Jia-qi;GAO Fei;LIU Ping;YUAN Shi-shan . Function Analysis of a Conserved Stem-Loop Structure in the 5′ Untranslated Region of the Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus Genome[J]. ACTA VETERINARIA ET ZOOTECHNICA SINICA, 2010, 41(11): 1428-1434.

[1]	胡栋, 徐煜琳, 朱迎春, 赵情, 王亭亭, 庞恒, 李传刚, 于江, 常维山, 吴家强, 彭军. 山东及周边部分地区猪繁殖与呼吸综合征病毒的变异与遗传演化分析[J]. 畜牧兽医学报, 2019, 50(6): 1249-1260.
[2]	胡栋, 徐煜琳, 朱迎春, 赵情, 王亭亭, 庞恒, 李传刚, 于江, 常维山, 吴家强, 彭军. 山东及周边部分地区猪繁殖与呼吸综合征病毒的变异与遗传演化分析[J]. 畜牧兽医学报, 2019, 50(6): 1249-1260.
[3]	李闻, 马思续, 李想通, 孙杨杨, 魏凤灵, 许瑞勤, 杨国宇, 夏平安, 张改平. PRRSV VR2332弱毒株经滴鼻、注射途径接种仔猪的病毒血症和抗体产生的差异分析[J]. 畜牧兽医学报, 2019, 50(2): 373-381.
[4]	李闻, 马思续, 李想通, 孙杨杨, 魏凤灵, 许瑞勤, 杨国宇, 夏平安, 张改平. PRRSV VR2332弱毒株经滴鼻、注射途径接种仔猪的病毒血症和抗体产生的差异分析[J]. 畜牧兽医学报, 2019, 50(2): 373-381.
[5]	李小璟, 龚双燕, 马海强, 刘丹, 高健, 彭雪, 朱玲, 徐志文. 猪繁殖与呼吸综合征病毒对Marc145细胞自噬相关基因转录的影响及分析[J]. 畜牧兽医学报, 2018, 49(8): 1687-1692.
[6]	李小璟, 龚双燕, 马海强, 刘丹, 高健, 彭雪, 朱玲, 徐志文. 猪繁殖与呼吸综合征病毒对Marc145细胞自噬相关基因转录的影响及分析[J]. 畜牧兽医学报, 2018, 49(8): 1687-1692.
[7]	郭海勇, 袁洪兴, 孙泰然, 曹静, 宋勤叶, 李潭清, 逯纪成. 猪繁殖与呼吸综合征弱毒活疫苗免疫猪脾脏转移因子的制备及其活性分析[J]. 畜牧兽医学报, 2018, 49(7): 1467-1474.
[8]	郭海勇, 袁洪兴, 孙泰然, 曹静, 宋勤叶, 李潭清, 逯纪成. 猪繁殖与呼吸综合征弱毒活疫苗免疫猪脾脏转移因子的制备及其活性分析[J]. 畜牧兽医学报, 2018, 49(7): 1467-1474.
[9]	冯延, 郭嘉, 许瑞勤, 马思续, 魏凤灵, 张留君, 杨国宇, 夏平安, 张改平. 针对不同形式猪繁殖与呼吸综合征病毒GP5重组蛋白的抗体中和活性比较[J]. 畜牧兽医学报, 2018, 49(6): 1222-1230.
[10]	宋林林, 贾存瑜, 韩熙梦, 周恩民, 穆杨. 干扰和稳定表达GP5对猪繁殖与呼吸综合征病毒感染早期复制的影响[J]. 畜牧兽医学报, 2018, 49(6): 1231-1240.
[11]	刘建奎, 范佳霖, 魏春华, 李艳, 刘佳悦, 马露露, 虞慧芸, 戴爱玲, 杨小燕. 猪繁殖与呼吸综合征病毒类NADC30毒株FJZ03的致病性分析[J]. 畜牧兽医学报, 2018, 49(6): 1241-1248.
[12]	刘建奎, 范佳霖, 魏春华, 李艳, 刘佳悦, 马露露, 虞慧芸, 戴爱玲, 杨小燕. 猪繁殖与呼吸综合征病毒类NADC30毒株FJZ03的致病性分析[J]. 畜牧兽医学报, 2018, 49(6): 1241-1248.
[13]	冯延, 郭嘉, 许瑞勤, 马思续, 魏凤灵, 张留君, 杨国宇, 夏平安, 张改平. 针对不同形式猪繁殖与呼吸综合征病毒GP5重组蛋白的抗体中和活性比较[J]. 畜牧兽医学报, 2018, 49(6): 1222-1230.
[14]	宋林林, 贾存瑜, 韩熙梦, 周恩民, 穆杨. 干扰和稳定表达GP5对猪繁殖与呼吸综合征病毒感染早期复制的影响[J]. 畜牧兽医学报, 2018, 49(6): 1231-1240.
[15]	卞婷, 周磊, 宋江伟, 盖新娜, 郭鑫, 韩军, 杨汉春. 猪繁殖与呼吸综合征病毒类NADC30株CHsx1401感染性克隆的构建[J]. 畜牧兽医学报, 2018, 49(3): 637-643.