1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
近三十年来,猪繁殖与呼吸综合征病毒(Porcine Reproductive and Respiratory SyndromeVirus,PRRSV)是猪病界的“领军病毒”之一,其引起的疾病称为猪繁殖与呼吸综合征(Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome,PRRS),具有高发病率、高死亡率的特点,各年龄段的猪均可发病,以妊娠母猪繁殖障碍(如流产、死产、弱胎和木乃伊胎)、仔猪呼吸系统疾病和持续性感染为主要症状[1],给养猪业带来了严重的经济损失。目前,虽然对PRRSV的理论基础和试验研究较深入,也有不少防控该病的疫苗已推广入市场,但由于PRRSV基因组突变较快,研发速度跟不上病毒变异,导致现今的疫苗治疗效果不佳,依旧无法将该病控制住。因此,从考虑影响宿主和病毒互作的机制着手,寻找潜在的广谱安全高效的药物来防控该病依旧十分有必要。
MicroRNAs是真核生物内源性表达的非编码单链RNA,长度大小约19-24nt[2]。作为转录后基因表达的重要调节因子,宿主细胞miRNA通过碱基互补配对的方式靶向目的基因的mRNA来控制体内的转录物,使其保持在相对稳定的水平。
近十年来,有文献报道PRRSV感染可引起宿主细胞miRNA表达谱的变化,且这种变化能直接或间接地影响病毒复制及其感染机制[3-5],miRNA通过靶向病毒基因组、参与PRRSV复制的信号通路、参与PRRSV复制的宿主因子或利用其中两种方式在调节PRRSV感染中发挥了重要作用。由此可知研究两者之间的互作关系具有重要的实际意义。是否存在更多的宿主差异miRNA具有抑制PRRSV复制的功能?将功能miRNA靶点插入PRRSV基因组中,是否可以起到有效抑制病毒复制的作用? miRNA是否具有成为新一轮防控PRRSV药物的潜质?但体内一条miRNA并不只作用于一种靶基因,用miRNA来治疗动物是否会引起副作用以及有何副作用未被解答。亦有研究表明,在PRRSV基因组RNA上预测的很多靶位点不太保守,病毒基因组可能因为快速突变而逐渐丢失miRNA的靶位点[3]。但无论如何,解析宿主差异miRNA调控PRRSV复制的机制对寻找持续有效的PRRS防控手段仍是必要的。
本项目根据实验室已获得的PRRSV感染PAMs引起宿主miRNA表达谱差异的数据,从病毒的生长特性、RNA水平、蛋白水平等各个方面阐述差异miRNA在PRRSV感染中的作用,并预测和验证miRNA作用靶基因及其上下游相关通路,初步揭示差异miRNA影响PRRSV复制的作用机制。通过本研究可以发现更多与PRRSV感染相关的宿主miRNA,全面解析宿主miRNA与PRRSV的相互作用,为宿主miRNA调控病毒感染宿主这方面的研究提供有力依据。
参考文献:
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2. 研究的基本内容和问题
1.研究的目标
根据深度测序和统计分析筛选prrsv感染pams的差异mirna,利用荧光定量pcr验证其差异性;合成mirna模拟物,利用过表达技术验证差异mirna与prrsv复制的作用关系;利用双荧光素酶系统和rna干扰等技术初步探明差异mirna作用的靶基因及相关通路的调控机制。通过以上设计,掌握常规分子生物学及病毒学试验方法,深入理解mirna研究的一般思路,获得有意义的试验数据。
2.研究的内容
3. 研究的方法与方案
1.研究方法
本项目根据实验室已获得的prrsv感染pams引起宿主mirna表达谱差异的数据,从病毒的生长特性(tcid50)、rna水平(qrt-pcr)、蛋白水平(western blotting,ifa)等各个方面阐述差异mirna在prrsv感染中的作用,并预测和验证mirna作用靶基因及其上下游相关通路,初步揭示差异mirna影响prrsv复制的作用机制。
4. 研究创新点
miRNA的研究已为病毒感染的调控开辟了新的领域。miRNA有助于并很有可能在未来作为控制PRRSV感染的有效途径之一,然而这些miRNA的具体分子机制及其在体内的功能还需要进一步研究。因此,挖掘出更多能有效抑制PRRSV复制的miRNA、准确找到靶基因、解析其作用机制,能更好地为研究宿主miRNA抗PRRSV感染提供理论依据,并为未来抗病毒药物的开发奠定了试验基础。
5. 研究计划与进展
1.研究计划
2018年9月-10月
分析前期深度测序的结果,查阅文献,筛选出9条候选mirna(已完成);
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