[发明专利]缺失OMPDC和LDH1基因的弓形虫减毒活疫苗

说明书

本发明公开了一种预防弓形虫感染的减毒活疫苗，该疫苗含有同时缺失了乳清酸核苷‑5‑磷酸脱羧酶基因和乳酸脱氢酶1基因的弓形虫疫苗虫株，其中，乳清酸核苷‑5‑磷酸脱羧酶基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示，乳酸脱氢酶1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：2所示。本发明提供的减毒活疫苗具有几乎无毒力的优点，能提高动物对弓形虫的免疫能力，可用于预防弓形虫的急慢性及先天性感染，且由于该疫苗虫株切除了药物抗性筛选标签，有制备抗弓形虫基因工程疫苗的潜力。

技术领域

本发明属于基因工程领域，涉及预防弓形虫感染的减毒活疫苗，尤其是缺失乳清酸核苷-5-磷酸脱羧酶(OMPDC)和乳酸脱氢酶1(LDH1)基因的弓形虫减毒活疫苗。

背景技术

弓形虫可以感染包括人在内的几乎所有的温血动物，引起一种人畜共患弓形虫病。人和动物主要由于误食被弓形虫和其卵囊污染的肉类而感染，全球大概有1/3的人存在弓形虫感染。当人体免疫功能正常，感染弓形虫一般不会表现明显的临床症状，而在免疫缺陷的个体中，感染弓形虫则会导致发烧、失明、脑炎等，严重威胁人类的生命健康。在畜牧业生产中，弓形虫感染导致猪、羊等流产、死胎、畸形胎儿，造成重大的经济损失。然而，针对弓形虫病的预防至今没有良好的疫苗，DNA等亚单位疫苗仅能产生极低的部分免疫保护效果且处于科研阶段，目前市场上唯一的商品化弓形虫疫苗是从羊流产死胎中分离得到的弓形虫S48株，通过在实验室传统传代致弱后制备，该疫苗存在着毒力返强的风险，且并不适用于我国的畜牧业养殖中。

尿苷酸(UMP)是所有其他嘧啶核苷酸的前体，是组成RNA的重要核苷酸之一。弓形虫体内的尿苷酸的合成有两个途径，从头途径和补救途径。其中从头途径是合成尿苷酸的最主要途径，补救途径合成的量不能满足弓形虫的需要。乳清酸核苷-5-磷酸脱羧酶(OMPDC)是弓形虫尿苷酸从头合成途径的最后一个关键酶，它可催化乳清酸核苷酸脱羧形成尿苷酸。弓形虫体内尿苷酸含量不足则会引起严重的遗传损伤，使得弓形虫丧失复制的能力，进而影响其毒力。此外，本研究小组前期开发出了一种缺失乳酸脱氢酶1(LDH1)的弓形虫突变体，发现该突变体能在体外正常生长，但感染动物后不能在体内复制，显著降低致病性。基于弓形虫病防治存在的问题和本课题组的前期研究基础，我们采用基因编辑技术，构建具有良好免疫原性和免疫保护力的减毒弓形虫疫苗虫株，其应用对于人类健康和畜牧养殖业的发展均有重要价值和意义。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种预防弓形虫感染的基因缺失疫苗。

为实现上述发明目的，本发明提供一种预防弓形虫感染的减毒活疫苗，该疫苗含有同时缺失了乳清酸核苷-5-磷酸脱羧酶基因和乳酸脱氢酶1基因的弓形虫疫苗虫株，其中，乳清酸核苷-5-磷酸脱羧酶基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示，乳酸脱氢酶1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：2所示。

所述的预防弓形虫感染的减毒活疫苗，其中，弓形虫疫苗虫株以无血清的DMEM溶液或者PBS作为溶剂制成疫苗虫株的速殖子混悬液。

所述的预防弓形虫感染的减毒活疫苗，其中，所述弓形虫疫苗虫株的构建方法如下：

1)出发虫株为具有乳清酸核苷-5-磷酸脱羧酶基因和乳酸脱氢酶1基因的球虫目弓形虫科弓形科属的II型虫株，所述乳清酸核苷-5-磷酸脱羧酶基因的核苷酸序列如SEQID NO：1所示，所述乳酸脱氢酶1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：2所示；

2)pSAG1-Cas9-TgU6-sgompdc质粒的构建:以pSAG1-Cas9-TgU6-ccdb-sgMIC3质粒为模板，利用上下游引物扩增，将MIC3靶点特异的gRNA替换为乳清酸核苷-5-磷酸脱羧酶基因靶点特异的gRNA，转换DH5α得到pSAG1-Cas9-TgU6-sgompdc质粒，其中，上游引物gRNA-ompdc-Fw: