猪瘟病毒功能基因的研究进展-《湖北畜牧兽医》(2016年1期).docx

龙源版权所有 猪瘟病毒功能基因的研究进展作者：宋淑英　张泽辉　王庄来源：《湖北畜牧兽医》2016年第01期 摘要：猪瘟病毒为猪瘟的病原，该病流行范围广、致死率高且难以清除，给生猪养殖业造成巨大威胁。因此对病毒的基因结构、致病机理以及疫苗防控等方面的研究一直都是热点。对猪瘟病毒功能基因的研究进展进行了介绍。对其整体基因结构进行了概述，对其功能区域，特别是对病毒RNA 3’UTR与5’UTR区域的结构，及各区域在病毒复制、表达过程中的功能进行了详细介绍。同时对病毒RNA ORF所含基因，以及其表达产物在病毒致病性中的作用进行了简要说明。为进一步探明病毒的致病机理，以及防控疫苗的研制提供理论帮助。 关键词：猪瘟病毒；功能基因；非翻译区；病毒复制 中图分类号：S852.65+1 文献标识码：B 文章编号：1007-273X（2016）01-0010-03 猪瘟是由猪瘟病毒（Classical swine fever virus，CSFV）引起的一种接触性、热性、急性且致死率较高的传染性疾病[1]。病猪通常因全身血管壁变性，造成广泛出血、脏器坏死、梗塞而导致死亡[2]。隐性感染和慢性感染的猪会长期排毒，成为潜在感染源，对猪群健康造成严重危害。据统计，我国每年因猪瘟造成的经济损失已超过100亿元[3]。猪瘟严重阻碍养殖业的健康发展，并对食品安全造成威胁。因此，对该病进行全面、综合防控，具有必要的现实意义。本文对CSFV及功能相关基因、蛋白的研究进展进行介绍，为全面了解CSFV、全方位防控猪瘟提供理论支持。 1 CSFV CSFV属黄病毒科，瘟病毒属，病毒粒子为二十面体、对称、圆形结构。为正链、单股RNA病毒[3]。粒子直径约为40 nm～50 nm，核衣壳直径约29 nm，衣壳内部包裹基因组RNA，长度约12.3 kb[4]，病毒囊膜表面被6 nm～8 nm的糖蛋白纤维穗样突起所包裹[5]。 20世纪90年代，根据遗传进化分析，CSFV被分为2个基因群，包含5个基因亚群，分别为subgroup1.1、1.2、2.1、2.2及2.3。当时影响我国的主要为基因1群，该群主要包括亚洲、南美洲分离株，及部分古典欧洲、美洲分离株和日本分离株。在九十年代末，学术界多根据CSFV的E2基因、NS5B基因以及5′-UTR对病毒进行分类[6]。目前已将CSFV分为3个基因群，共10個基因亚群，其中基因2群毒株在世界范围内广泛流行。在我国，CSFV主要由基因2群及1群，共4个基因亚群组成，分别为2.1、2.2、2.3及1.1亚群。主导毒株已由基因1群变为基因2群[7]，说明我国CSFV的传播途径更为复杂。 2 CSFV基因 CSFV基因由3′-端非翻译区（3′-untranslated region， 3′UTR）、5′-端非翻译区（5′-untranslated region， 5′-UTR）和一个较大的开放阅读框（ORF）三部分构成。在病毒RNA的3′-端缺少多聚腺苷酸结构（polyA），5′-端缺少甲基化的“帽子”结构[8]。 2.1 5′-UTR CSFV 5′-UTR长约370 nt，不同基因群长度各异，但同群内高度保守。在5′-UTR中存在核糖体结合位点，该位点能够与核糖体18S rRNA的3′-端保守序列结合，从而起始病毒翻译过程[4]。核糖体结合位点结构的完整性对CSFV复制起决定性作用。5′-UTR中的茎-环序列能够形成稳定的发夹结构，该结构是构成核糖体结合位点的重要组成部分。最近研究表明，在5′-UTR中存在连续的21 nt序列或GTATACGAG序列，该序列的突变或缺失，能够导致病毒复制效率的显著降低甚至完全无法起始复制过程[9]。在CSFV不同基因群的5′-UTR起始密码子上游，存在一段长度为27 nt的高度保守序列，该序列可以与核糖体结合并在无“帽子”结构的情况下起始病毒的翻译过程。研究同时发现，该序列与Met tRNA与起始密码子定位过程有关。由于5′-UTR区域的高度保守性，因此常被用于CSFV分型[3]。 5′-UTR的二级结构可分为四个功能区，A、B、C和D区。其中B区为可变区，保守性最低；C区为保守区，与茎-环结构、发夹结构有关；D区的一级结构为可变区，但二级结构相对保守[10]。当5′-UTR核糖体结合位点与核糖体40S亚基形成稳定二元复合物后，起始密码子才能够准确定位核糖体P位点，CSFV翻译才能够正常进行。在此过程中，核糖体结合位点的结构与功能至关重要。分析发现，核糖体结合区域位于起始密码子的两侧363 nt～391 nt之间，结合位点的5′-边界临近病毒基因组第65位碱基[11]。核糖体结合位点可分为3个区域，其中II区及其下游区域与结合功能密切相关。当缺失部分II区及其上游序列时，结合