猪传染性胃肠炎病毒概述
顾江萍 上海交通大学
猪传染性胃肠炎是一种引起猪呕吐、腹泻、失水的高接触性肠道疾病,兽医研究发现猪传染性胃肠炎病毒(TGEV)属于冠状病毒科、冠状病毒属成员,病毒粒子呈多形性,大多为圆形或椭圆形,直径为60~160nm,表面有囊膜,囊膜上覆有花瓣状纤突,病毒粒子分为3个结构层次,分别为表面双层囊膜、内部核心结构及核心结构降解所释放出来的核衣壳。在脂质双层中穿插有三种蛋白:膜蛋白(M蛋白)、纤突蛋白(S蛋白)和小囊膜蛋白(sM蛋白),内部是核衣壳蛋白(N蛋白)。
本病毒能在猪肾、猪甲状腺、猪睾丸等细胞上很好增殖。对乙醚、氯仿、去氧胆酸钠、次氯酸盐、氢氧化钠、甲醛、碘、碳酸以及季铵盐类化合物等敏感;不耐光照,粪便中的病毒在阳光下6小时失去活性,病毒细胞培养物在紫外线照射下30分钟即可灭活。病毒对胆汁有抵抗力,耐酸,弱毒株在pH3时活力不减,强毒在pH2时仍相当稳定;在经过乳酸发酵的肉制品里病毒仍能存话,但不能在腐败的组织中存活。病毒对热敏感,56℃30分钟能快速灭活;37℃4天丧失毒力,但在低温下可长期保存,液氮中存放三年毒力无明显下降。
TGEV基因组为不分段的单股正链RNA,其5'端具有帽子结构,3'端具有poly(A)尾,基因与核蛋自相结合,不分节段,具有感染性。整个基因组全长约为2.85×104bp,分子质量为6×103ku分为7个区,每个区有一个或两个开放阅读框(ORFs),亚基因组mRNAs之间有保守序列将其分开,基因组结构为5'-ORFla+ORFlb-S-ORF3a-ORF3b-sM-M-N-ORF7-3’。位于3端约8.3kb的核苷酸由6个基因组成,其中基因3由2个ORFs(ORF3a和ORF3b)构成,ORF2、ORF4、ORF5和ORF6分别编码病毒的纤突(S)蛋白、小膜(sM)蛋白、膜(M)蛋白和核衣壳(N)蛋白。5'端约20kb为基因1,由ORFla和ORFlb组成,编码病毒的聚合酶。ORFla上游有一个3个密码子长的ORF(upstreamORF,uORF)对ORF1a和ORFlb转译起调控作用,最大的非编码区为位于3’端下游ORF7基因,不含poly(A)延伸的280个核苷酸。TGEV基因组中编码区的位置接近,整个基因组紧密包装,几乎没有重叠;基因间间隔区大多由0~15个碱基组成,每个间隔区均有1个由六聚体或八聚体组成的一致(间隔)序列。该序列在不同的mRNA之间具有高度的同源性,是引导序列一聚合酶复合体转录亚基因组mRNA的起始信号;在引导RNA序列与基因内部起始位点之间有7~18nt是相同的,这些序列的特点与其他冠状病毒的先导引物转录有关。最大的非编码区为位于3'端N基因上游不含poly(A)延伸的280个核苷酸。有研究表明,TGEV基因组具有很高的重组率,这一现象类似于分节段的RNA病毒。
TGEV的亲代RNA可以直接呈现mRNA的作用,同时也是合成互补(负链)RNA的模板,负链RNA又反过来复制子代RNA。因此,负链RNA是合成mRNA及子代病毒基因组的模板。TGEV基因组的整个复制和转录循环是在细胞浆中进行的,从病毒衣壳中释放出来的RNA呈现mRNA的作用,指导翻译病毒早期特异性RNA聚合酶(此RNA聚合酶最终不结合于病毒粒子中),在病毒自身RNA聚合酶的作用下先合成互补的负链RNA和7个亚基因组。因此,在感染细胞内可检测出4种病毒特异性的RNA:基因组RNA、双链型复制中间体、分散存在的mRNA和不完全RNA。
在感染TGEV的细胞中检测出23.6kb(mRNA1)、8.4kb(mRNA2)、3.8kb(mRNA3)、3.0kb(mRNA4)、2.6kb(mRNA5)、1.9kb(mRNA6)和0.7kb(mRNA7)7种mRNA分子,并且mRNA1、mRNA2、mRNA、mRNA5和mRNA6的转译产物分别是病毒聚合酶(po1)和S、sM、M、N4种结构蛋白。通过生物素标记寡核苷酸方法分离TGEV的亚基因mRNA来检测复制过程中早期、中期、后期mRNA的含量,发现整个复制过程中都含编码TGEV核衣壳蛋白的mRNA6,在整个复制过程中,所有mRNA的种类随时间而变化。
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