IOCAS-IR  > 实验海洋生物学重点实验室
虹彩病毒RBIV-C1分子病原特征及其诱导海水鱼类免疫应答反应的研究
张宝存
学位类型博士
导师孙黎
2014-05
学位授予单位中国科学院研究生院
学位授予地点北京
学位专业海洋生物学
关键词虹彩病毒 Megalocytivirus 比较基因组学 硬骨鱼 Viperin Prothomosin Alpha
其他摘要    虹彩病毒(Iridovirus)是海水养殖鱼类最主要的病毒性病原之一,其包括的肿大细胞病毒属虹彩病毒在亚洲地区曾经引发了多场海水养殖鱼类的大规模死亡。鱼类肿大细胞病毒属虹彩病毒病的暴发给许多国家的水产养殖业造成了巨大的经济损失,并且严重阻碍了鱼类养殖业的健康发展。目前,愈来愈多的国内外研究人员从该病毒的致病机理及其宿主(海水鱼类)免疫防御机制等方面开展系统的研究,以此为虹彩病毒病的防御和治疗提供理论基础和科学依据。
    本研究主要从病原和宿主两个方面展开:一方面是肿大细胞病毒RBIV-C1的分子病原特征的研究,另一方面是针对海水鱼类抵抗虹彩病毒侵染的免疫应答反应研究。我们对首次在中国大陆分离到的RBIV-C1病毒株进行了全基因组测序。RBIV-C1全基因共有112,333bp,GC含量为55%,其编码区域约占全基因组序列的92%。通过预测发现RBIV-C1基因组包含有119个ORFs,其中26个ORFs为所有虹彩病毒共有的核心基因,而41个ORFs可编码有基本功能的蛋白。比较基因组分析表明,RBIV-C1基因组同OSGIV和RBIV的基因组呈现出很高程度的保守性和共线性排列,其核苷酸配对比率分别为99.49% 和98.69%。此外, RBIV-C1在实验条件下侵染条石鲷后,进行RBIV-C1全部编码基因转录组分析显示,除1个ORFs未检测到表达外,其余全部ORFs均在不同的侵染时间呈现出不同的表达水平,最终基于不同的表达模式将ORFs聚为3类。在获得RBIV-C1全基因组的基础上,通过高通量测序我们鉴定分析出9个可能参与病毒侵染过程的病毒microRNAs。有趣的是,9个病毒microRNAs在病毒侵染后的0d到10d均呈现出递增性的表达,而侵染后10到14d均表现出表达下降的趋势。通过靶基因预测分析,9个病毒microRNAs共预测到48个潜在的宿主靶基因。
    宿主免疫应答方面:我们利用高通量测序分析鉴定出381个宿主(牙鲆)的microRNAs,其中有121个宿主microRNAs在RBIV-C1侵染过程中呈现出显著的表达差异。GO和KEGG富集性分析显示差异表达的宿主microRNAs靶基因主要聚集在免疫反应、信号转导和凋亡过程等类别中。其次,我们分别探析了条石鲷viperin(OfVip)和半滑舌鳎Prothomosin alpha(CsProTα)在病毒侵染过程中的表达变化,并分析了两种基因的抗病毒侵染能力及免疫调节功能。我们发现OfVip在测定的正常条石鲷八个组织中均有表达,且在RBIV-C1刺激后在肝脏、肾脏以及脾脏等重要免疫组织中OfVip均呈现出显著性上调表达。体内、体外过量表达OfVip后均可以显著地抑制RBIV-C1的复制扩增。进一步的研究发现,OfVip还可以诱使多种不同的免疫基因发生上调表达,其中许多免疫基因被报道参与宿主的抗病毒免疫。同样地,我们鉴定和分析了CsProTα的功能,该基因在正常组织中均可检测到表达,在病原RBIV-C1刺激下CsProTα在鱼体免疫组织中也出现了显著性的上调。体外试验表明,CsProTα可以通过结合头肾单核淋巴细胞(HKMC)而刺激IFN-β和IL-8等细胞因子的表达,来自CsProTα刺激的HKMC上清可以显著增强PBL的CTL活性。而体内研究发现,过量表达CsProTα不但可以有效增强半滑舌鳎抗病毒侵染的能力,还可以积极地影响体内许多关键免疫基因的表达变化。总之,这些结果表明OfVip和CsProTα均可以促进宿主的抗病毒免疫反应,且有着细胞因子样的免疫调节功能。
语种中文
文献类型学位论文
条目标识符http://ir.qdio.ac.cn/handle/337002/18108
专题实验海洋生物学重点实验室
推荐引用方式
GB/T 7714
张宝存. 虹彩病毒RBIV-C1分子病原特征及其诱导海水鱼类免疫应答反应的研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院,2014.
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