家蚕二分浓核病毒的转录机制及非结构蛋白NS3功能研究

Bombyx mori bidensovirus (BmBDV) is the pathogen causes the chronic densonucleosis disease of silkworm. It is the only member of the Bidensovirus genus of Bidanviridea family which has been newly established by ICTV in 2012. The virus contains an unique genome structure, is the only bipartite animal single-stranded DNA (ssDNA) viruses have been reported. The virus’ replication strategy has been presumed to be similar to adenovirus since it encodes a DNA polymerase protein, which has homology with the “protein –primed DNA polymerase B family”. The evolutionary analysis of BmBDV indicates that the virus is a multi-origin virus, and the evolutionary source of the non-structural protein NS3 even crossed dsDNA and ssDNV viruses. At present, the study of the transcriptional mechanism of BmBDV is not completed, and the function of NS3 is unknown. This project aims to study as follows: 1). Base on the transcriptome sequencing analysis and RNA sequencing technology to clarify expression strategies of the major viral proteins, analysis of non-encoding RNAs, and mapping the transcriptome; 2). According to the evolutionary origin for reference, study the function of NS3 protein in viral replication and inhibition of apoptosis. Through this research, we can improve the molecular biological description of this special virus, and provide theoretical basis for expanding the virus as a new insect virus vector and its application in biological control.

家蚕二分浓核病毒是致使家蚕罹患浓核症的病原，是ICTV于2012年新设立的二分DNA病毒科、二分浓核病毒属的唯一成员。该病毒具有特殊的基因组结构，是目前报道过的唯一具二分型基因组的动物单链DNA病毒；且该病毒自编码一个DNA聚合酶，与以蛋白起始的DNA聚合酶B家族同源，病毒复制方式被推测类似于腺病毒。对病毒的进化分析表明该病毒为一多起源病毒，非结构蛋白NS3的进化来源更是横跨双链及单链DNA病毒。目前，对这一病毒转录机制的研究并不完善，且非结构蛋白NS3的功能也未知。本项目拟进行如下研究：①结合转录组测序分析技术及RNA序列测定技术阐明病毒各主要蛋白的表达机制，分析可能存在的非编码RNA，绘制转录图谱；②以进化来源为参考，探究NS3蛋白在病毒复制及对细胞凋亡的抑制中的功能。通过该项研究完善对这一特殊病毒的分子生物学描述，为拓展该病毒作为新的昆虫病毒载体以及在生物防治上的应用提供理论依据

家蚕二分浓核病毒是致使家蚕罹患浓核症的病原，是ICTV于2012年新设立的二分DNA.病毒科、二分浓核病毒属的唯一成员。该病毒具有特殊的基因组结构，是目前报道过的唯.一具二分型基因组的动物单链DNA病毒；且该病毒自编码一个DNA聚合酶，与以蛋白起始的DNA聚合酶B家族同源，病毒复制方式被推测类似于腺病毒。对病毒的进化分析表明该病毒为一多起源病毒，非结构蛋白NS3的进化来源更是横跨双链及单链DNA病毒。目前，对这一病毒转录机制的研究并不完善，且非结构蛋白NS2、NS3的功能也未知。本项目完成了家蚕二分浓核病毒BmBDV感染家蚕中肠后的病毒转录组测序，鉴定出潜在的新转录本，完善了病毒的转录机制研究，绘制出完整的病毒转录图谱。利用双荧光素酶报告系统检测并证实了非结构蛋白NS1和NS2是由重叠启动子P5.5及P5分别启动表达。通过对NS1及NS2的细胞定位分析预测NS2蛋白在病毒复制增殖过程中应该也具有重要的作用，NS2蛋白具有一个在无脊椎动物ssDNA病毒中较为保守的核定位序列，推测这一蛋白的可能在功能上也具有保守性。NS2蛋白同时也能够对病毒其他基因的启动子活性产生影响，说明该蛋白可能具有转录调控的作用。这些成果及发现为今后对该病毒复制机制的进一步研究提供了理论导向和依据。