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编号:10276726
陕西株庚型肝炎病毒(GBV-C/HGV )RNA NS3区 cDNA(4248nt~4465nt)的扩增、克隆和序列分析
http://www.100md.com 《第四军医大学学报》 2000年第6期
     作者:李如琳 徐德忠 闫永平 张景霞

    单位:李如琳(第四军医大学预防医学系流行病学教研室, 陕西 西安 710033);徐德忠(第四军医大学预防医学系流行病学教研室, 陕西 西安 710033);闫永平(第四军医大学预防医学系流行病学教研室, 陕西 西安 710033);张景霞(第四军医大学预防医学系流行病学教研室, 陕西 西安 710033)

    关键词:庚型肝炎病毒;聚合酶链反应;克隆;序列排列

    第四军医大学学报000612 摘要: 目的 了解陕西株庚型肝炎病毒(HGV,RNA/GBV-C)的核苷酸序列特点. 方法 从陕西省西安市两位非甲、乙、丙、丁、戊型肝炎患者的血清中,应用反转录及套式PCR技术,从血清中提取RNA,经特异性的反转录引物P4反转录成cDNA, 以此为模板分别用P3, P4及P1, P2两对引物进行PCR扩增,扩增到218 bp 的HGV RNA NS3区部分基因,将其克隆入PinPointTM Xal-T载体,挑选阳性克隆并进行了序列分析. 结果 SG2与HGV的核苷酸同源性分别为85.64%与84.48%;与GBV-C的核苷酸同源性为86.21%与84.48%,其二者之间同源性为97.13%;二者与HGV的氨基酸同源性分别为98.28%和93.10%,与GBV-C的氨基酸同源性也为98.28%,93.10%,二者之间的氨基酸同源性达94.83%. 结论 庚型肝炎病毒NS3区核苷酸同源性较高,同义突变率也较高,可能是一个对其生存环境较为适应的病毒.
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    中图号:R512.6 文献标识码:A

    文章编号:1000-2790(2000)06-0685-04

    Molecular cloning and sequencing of GBV-C/HGV RNA NS3 region cDNA (4248nt~4465nt) of Shaanxi strains

    LI Ru-Lin XU De-Zhong YAN Yong-Ping ZHANG Jing-Xia

    (Department of Epidemiology, Faculty of Preventive Medicine, Fourth Military Medical University, Xi'an 710033, China)
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    Abstract:AIM To inquire about the characteristics of Shaanxi strain of HGVRNA. METHODS The NS3 region cDNA (4248nt~4465nt) fragment of HGV with 218 bp was determined by PCR, cloning and sequencing, from two inpatients in Xi'an, who were diagnosed with nonA~E, using reverse transcription polymerase chain reaction. RESULTS Comparing these Shaanxi isolates with other known isolates of HGV and GBV-C, we found that the homology of nucleotides was 85.64% between HGV and SG2 strain; 86.21% between SG2 and GBV-C; 97.13% between SG2 and SG3; 84.48% between SG3 and HGV; 84.48% between SG3 and GBV-C, The result also showed that the homology of amino acid was 98.28% and 93.10%. CONCLUSION HGV is a virus adapted to its surroundings.
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    Keywords:hepatitis G virus; polymerase chain reaction; cloning; sequence alignment

    0 引言

    庚型肝炎病毒(HGV)是单股正链RNA病毒,基因组全长约9.4 kb,含有单个长开放读码区. 约2900个氨基酸的病毒多蛋白经加工形成E1, E2, NS2, NS3(解旋酶和蛋白酶), NS4(A和B)和NS5(A和B, RNA聚合酶)[1]. 现有资料表明,HGV的感染呈全球性分布,目前已公布的HGV基因组全序列共有11株,但对于已发现的所有HGV分离株是否属于同一个基因型,HGV是否存在着不同的基因型(Genotype),目前尚存在着一定的争议[2-8]. 因此有必要尽快尽多地得到不同地区不同人群的分离株基因序列,对于深入研究HGV的感染特征,以及对预防和治疗病毒性肝炎等具有重要意义.
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    1 材料和方法

    1.1 标本来源 血清样品取自两位男性患者,一为32岁, 命名为SG2, 二为51岁,命名为SG3, 均以急性肝炎症状入院,经ELISA检测为非甲、乙、丙、丁、戊型肝炎,HBsAg(-),抗-HBc(-), 抗-HAVIgM(-), HDAg(-),抗-HDIgG(-),抗-HDIgM(-),抗-HEVIgG(-),抗-HCV IgG(-).

    1.2 引物 根据国内外发表的GBV-C/HGV RNA的序列,经计算机分析采用较为保守且特异性较强的来自于GBV-C/HGV NS3区(解旋酶区)的两对引物,采用固相亚磷酰胺法由中科院微生物所在ABI公司生产的381A型DNA合成仪上合成. 引物纯化采用FPLC(Pharmacia LKB) MonoQ阴离子交换柱进行.

    内侧引物:
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    P1 5′ GGATCCCCTTTTATGGGCATGGC 3′(4248~4270)

    P2 5′ ATGGATCCCGGTAGATAGCGC 3′ (4444~4465)

    外侧引物:

    P3 5′ GACGTTGGTGAGATCCCCTT 3′ (4238~4257)

    P4 5′ CGAAGTTTCCTGTGTACCC 3′ (4457~4475)

    1.3 主要试剂 逆转录酶SuperscriptⅡ,RNasin, Taq酶及其Buffer, T4DNA连接酶及其Buffer均购自于Promega 公司,RNA酶购自于华美公司,载体PinPointTMXa1-T购自于Promega公司.
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    1.4 HGV RNA的提取、逆转录和PCR扩增 取患者血清200 μL, 参照文献[9]的方法提取HGV RNA,随后加入1 μL特异性的逆转录负向引物P4,在30 μL反应体积中[含50 mmol*L-1 Tris-HCL(pH8.3, 25℃),75 mmol*L-1 KCl, 3 mmol*L-1MgCl2, 10 mmol*L-1 DTT, 1 mmol*L-1 dNTP, SuperscriptⅡ 1 μL]42℃反应1 h,然后加入特异的PCR正向引物P3 1 μL,在50 μL反应体积中进行PCR反应,94℃ 1 min,53℃ 1 min,72℃ 1 min,进行35个循环,其中第一个循环变性时间延长5 min,最后一个循环时间延长7 min. 取10 μL PCR产物在15 g*L-1的琼脂糖凝胶电泳鉴定.

, 百拇医药     1.5 PCR产物的克隆及序列分析 将PCR产物用电泳洗脱法回收后,在10 μL反应体积中直接与PinPointTMXa1-T载体进行连接反应,16℃过夜. 取连接液1 μL转化JM109宿主菌,挑选克隆进行PCR鉴定. 挑出的阳性克隆大提质粒后采用双脱氧末端终止法双链直接测序.

    2 结果

    2.1 PCR产物的扩增 经两轮PCR扩增后,取10 μL产物在15 g*L-1的琼脂糖凝胶电泳,可见有一条与预期大小(218 bp)相符的DNA条带.

    2.2 PCR产物的回收 PCR产物回收后取2 μL在15 g*L-1的琼脂糖凝胶电泳,经初步定量为100 ng*μL-1.

    2.3 阳性克隆的PCR鉴定 2#样品挑选10个克隆经PCR鉴定后,结果有8个呈阳性. 3#样品挑选8个克隆经PCR鉴定后,结果有6个呈阳性. 各取一个阳性克隆分别命名为SG2,SG3株. 2.4 陕西株HGV NS3区cDNA(4246nt-4465nt)阳性克隆的序列分析
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    图 1 陕西株HGV cDNA(4248nt~4465nt)与HGV[1], GBV-C[10], CHT1, CHT2[11]的核苷酸序列比较

    Fig 1 Comparison of partial nucleotide sequence between two Shaanxi strains HGVcDNA(4248nt~4465nt) and HGV[1], GBV-C[10], CHT1 and CHT2[11] Accession numbers of SG2 and SG3: BankIt 198244 AF067842; BankIt 197295 AF067843

    核苷酸同源性的比较(Fig 1),SG2 VS HGV为85.64%, SG2 VS GBV-C为86.21%, SG3 VS HGV为84.48%, SG3 VS GBV-C为84.48%, 而SG2 VS SG3为97.13%; 氨基酸同源性的比较(Fig 2),SG2 VS HGV为98.28%, SG2 VS GBV-C为98.28%, SG3 VS HGV为93.10%, SG3 VS GBV-C为93.10%,SG2 VS SG3达94.83%. SG2株与汪太兴等[11]分离到的CHT1株的核苷酸同源性达到了90.80%, SG3与CHT1的同源性达到了87.93%; SG2与CHT2的同源性达到了89.66%,SG3与CHT2的同源性达到了88.51%, CHT1与CHT2之间的同源性达到了97.13%. 如Tab 1所示,SG2株相对于HGV的氨基酸同义突变率为92.00%,相对于GBV-C的同义突变率为95.65%;SG3株相对于HGV的氨基酸同义突变率为81.48%,相对于GBV-C的同义突变率为83.32%.
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    图 2 陕西株(SG2,SG3)与其他各株的氨基酸序列比较

    Fig 2 Comparision of partial amino acid sequence between two Shaanxi strains HGVcDNA(4248nt~4465nt) and other strains

    表 1 陕西株庚型肝炎病毒SG2株、SG3株与HGV,GBV-C相比的同义突变情况

    Tab 1 Samesense mutation between Shaanxi SG2 strain, SG3 strain and HGV, GBV-C

    HGV

    GBV-C
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    Strain

    NT mutation

    AA

    Samesense

    mutation AA

    Samesense mutation

    rate(%)

    NT mutation

    AA

    Samesense

    mutation AA

    Samesense mutation
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    rate(%)

    SG2

    25

    23

    92.00

    23

    22

    95.65

    SG3

    27

    22

    81.48

    24
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    20

    83.32

    3 讨论

    对目前已公布的HGV基因组共11株全序列所进行的分析表明,世界各地的HGV序列同源性很高,来自健康献血员的序列与来自患者的序列也无显著差异,王海林等[2,3]认为目前所发现的所有分离株均属于同一基因型. 而日本的Mukaide等[6]则认为存在着不同的基因型. 关于这一问题目前尚存在着一定的争论. 但从以上结果我们可以看到相对于与HGV 和GBV-C的核苷酸同源性85%左右相比,SG2与SG3的同源性达到了97.13%,同时我们看到由汪太兴等[11]分离到的两株CHT1与CHT2的核苷酸同源性也高达97.13%,而SG2, SG3与CHT1, CHT2 的同源性达到87.93%~90.80%,也大于它们与HGV,GBV-C的同源性(84.48%~86.21%),因而我们认为来自于同一地理区域的分离株往往同源性较高. 这一点与王海林等[2,3]的研究结果较为一致. 另一方面,结果也提示,SG2株, SG3株与CHT1, CHT2两株也存在着一定的核苷酸差异,表明了国内各省区之间病毒株的变异. 通过对核苷酸突变和氨基酸同义突变情况的分析来看,相对于HGV来说,SG2株和SG3株的同义突变率分别达到了92.00%和81.48%,而相对GBV-C来说,SG2株和SG3株的同义突变率分别达到了95.65%和83.33%,同义突变率均在80%以上,且分布比较均匀. 同时这也说明,HGV 与HCV的进化史不同,恰恰相反,HGV进化过程中所受到的对非同义突变的选择很弱. 可能是由于HGV RNA基因组的内在多变性受到了其病毒蛋白功能的制约. 同时我们从SG2, SG3与HGV, GBV-C的较高的氨基酸同源性(98.28%,93.10%)可以看出,尽管HGV/GBV-C与HCV被非正式地列入黄病毒科,但是HGV基因组的变异率要比HCV低得多,其蛋白序列更为保守,它很可能是一种对其生活环境(即人体)更为适应的病毒. 从以上结果可以看出,HGV/GBV-C NS3区基因在不同株之间同源性较高,比较保守,适合于RT-PCR检测. 有关GBV-C/HGV的许多问题尚待探索,本文报道的陕西株部分HGV/GBV-C的核苷酸序列分析,将对今后HGV/GBV-C的分子生物学研究以及诊断试剂和疫苗的研制具有一定意义.
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    作者简介:李如琳(1969-),男(汉族),河南省洛阳市人. 硕士. Tel. (029)3374871 Email.junliu@fmmu.edu.cn

    参考文献:

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    收稿日期:1999-11-22

    修回日期:2000-03-03, http://www.100md.com