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文章信息
- 尹小平, 王安东, 田延河, 梁臻, 巴特, 张江国
- YIN Xiao-ping, WANG An-dong, TIAN Yan-he, LIANG Zhen, BA Te, ZHANG Jiang-guo
- 阿拉山口口岸地区多房棘球蚴线粒体NADH脱氢酶亚基1基因序列分析
- Analysis of the mitochondria gene NADH dehydrogenase 1 in Echinococcus multilocularis at Alataw pass, China-Kazakhstan
- 中国媒介生物学及控制杂志, 2016, 27(5): 481-483
- Chin J Vector Biol & Control, 2016, 27(5): 481-483
- 10.11853/j.issn.1003.8280.2016.05.015
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文章历史
- 收稿日期: 2016-04-22
- 网络出版时间: 2016-08-11
2 新疆石河子大学动物科技学院, 新疆 石河子 832000
2 College of Animal Science and Technology, Shihezi University
阿拉山口口岸是我国西部地区唯一具有铁路、公路的国家一类口岸[1]。该区域小型哺乳动物物种丰富,达5目9科15属19种[2]。多房棘球蚴(Echinococcus multilocularis)成虫主要寄生于狐、狼、犬和猫等动物,中间宿主多为啮齿动物,主要流行于北半球的高纬度地区[3-4]。2004-2008年新疆地区共报道包虫病2 895 例,其中囊型包虫病占90%以上,同时北疆的绵羊包虫病感染率高于南疆和东疆[5-6]。随着“一带一路”经济带的快速发展,频繁的贸易往来增加了鼠类等媒介生物的跨境传播。本研究对阿拉山口口岸地区多房棘球蚴线粒体NADH脱氢酶亚基1(NADH dehydrogenase subunit 1,ND1)基因序列进行分析,为其监控提供科学依据。
1 材料与方法 1.1 材料鼠类样本于2014年采自阿拉山口城区(6只)、郊区(21只)及野外区(164只)三大区域,共4属7种191只。
1.2 试剂总DNA提取试剂盒(DNeasy® Blood & Tissue Kit,QIAGEN);Taq DNA聚合酶、dNTP、T-载克隆试剂盒(pMDTM19-T Vector Cloning Kit)均购自TaKaRa公司;琼脂糖凝胶回收试剂盒、质粒小提试剂盒,购自北京TIANGEN生物工程有限公司;其他试剂均为分析纯。
1.3 方法 1.3.1 样品DNA制备对鼠标本逐只解剖,用肉眼察看脏器病变情况,剪取包囊约25 mg,用磷酸盐缓冲液(PBS)冲洗3次,按照总DNA提取试剂盒说明书提取基因组DNA,产物于-20 ℃保存备用。
1.3.2 分子鉴定 1.3.2.1 PCR引物设计多房棘球蚴PCR引物参照文献[7]序列,ND1基因全长序列参考杨俊萍等[3]报道,经拼接后得到全长基因,引物序列见表 1。
1.3.2.2 PCR扩增反应体系50 μl,其中dNTP(2.5 mmol/L)4 μl、10×PCR Buffer 5 μl、Taq DNA聚合酶(5 U/μl)0.2 μl、引物各1 μl、模板1 μl、ddH2O补至50 μl混匀。扩增参数:95 ℃预变性3 min;95 ℃30 s、55 ℃ 45 s、72 ℃ 1 min,35个循环;延伸72 ℃ 5 min。取6 μl PCR扩增产物和2 μl Loading Buffer混合液,于1.5%琼脂糖(含GenGreen核酸染料)凝胶中100 V电泳45 min,置凝胶成像仪中观察结果。
1.3.2.3 胶回收、克隆和测序利用胶回收试剂盒将目标片段PCR产物进行纯化回收,将其与pMD19-T Vector进行连接,转化JM109大肠埃希菌。挑取阳性克隆菌落接入少量LB培养基(Amp+,100 mg/ml)中,150 r/min,37 ℃振荡培养过夜。参照质粒提取试剂盒说明提取质粒,送至北京鼎国昌盛生物技术有限责任公司进行测序。
1.3.2.4 序列分析将测序结果在GenBank进行Blast同源性分析,使用Mega 6.0软件构建分子遗传进化树,并对所得氨基酸序列进行跨膜结构、信号肽、B细胞抗原表位及二级结构、三级结构预测分析。
2 结果 2.1 剖检结果剖检查看191只鼠样本,其中有3只大沙鼠(Rhombomys opimus)携带包囊,携带率为1.57%(3/191)。包囊形状大小不等,呈乳白、灰白色的圆形、椭圆形串珠样结节。
2.2 PCR扩增情况PCR扩增多房棘球蚴ND1基因显示,Cest引物在395 bp处出现特异性条带;EM731和EM631引物分别在731 bp和631 bp位置出现特异性条带,见图 1。
2.3 序列分析Blast分析表明,Cest引物序列与GenBank中多房棘球蚴(AB720065)同源性达100%;分子遗传进化树显示,与多房棘球蚴(AB720065、AB621800、EU704124、EU704123和AB018440)聚为一支,见图 2a。引物EM731和EM631扩增所得序列经拼接可得到全长为894 bp的ND1基因片段。Blast分析显示,与日本的多房棘球蚴(AB018440)同源性为100%;分子进化树显示与多房棘球蚴(EU704123和AB018440)聚为一支(图 2b)。
2.4 生物信息学结果阿拉山口口岸多房棘球蚴ND1基因全长894 bp,编码297个氨基酸,蛋白理论分子质量为7.6×103,理论等电点5.31。氨基酸序列信号肽分析显示此蛋白无信号肽(图 3)。二级结构预测显示该蛋白以α-螺旋(占二级结构的51.18%)结构为主,β-折叠74个(占二级结构的24.92%),无规则卷曲47个(占二级结构的15.82%)(图 4)。
3 讨论新疆地区为棘球蚴病的重灾区,对其进行预防控制尤为重要。目前,OIE将PCR方法作为多房棘球蚴的确诊方法[8]。此次研究使用OIE推荐的多房棘球蚴ND1基因Cest引物,成功地检测到多房棘球蚴,为阿拉山口口岸出入境动物棘球蚴等病原体的快速检测提供了依据,对提高口岸疾病监测能力具有重要意义。
大沙鼠种群是中哈边境地区的优势种,通过分子生物学检测发现大沙鼠携带多房棘球蚴,与前期研究一致[9]。大沙鼠主要分布在阿拉山口口岸野外区,一旦大沙鼠扩散到城区,将会对人畜的健康造成严重威胁。因此,相关部门应加强对口岸城区鼠类监测和灭鼠工作。同时,大沙鼠携带多房棘球蚴是长期存在于阿拉山口还是随交通工具、货物和迁徙传入我国,值得关注。
不同的分子结构特征对于研究多房棘球蚴的作用方式具有重要意义[10]。生物信息学结果显示,多房棘球蚴ND1基因蛋白无信号肽,二级结构以α-螺旋为主,并预测其3D结构。了解阿拉山口地区ND1基因蛋白的部分功能特性,对该病的致病机制、诊断和防控具有重要的现实意义。
近年来我国口岸在入境国际交通工具、集装箱和货物中发现并捕获大量输入性医学媒介生物[11]。有害生物借助交通工具、货物传入的风险增大。因此,应加强与哈萨克斯坦相关部门的合作,开展多房棘球蚴的检测工作,采取相应的措施科学防控其传播。
[1] | 徐军, 莫善明, 张江国. 阿拉山口口岸动植物物种资源与检疫[M]. 北京: 中国质检出版社, 2015 : 6 -9. |
[2] | 尹小平, 李东, 张杰, 等. 阿拉山口口岸地区小型哺乳动物区系调查及输入种动态分析[J]. 地方病通报,2008,23 (3) :34–36. |
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