摘要：本研究旨在探討豬α干擾素基因在干酪乳酸桿菌中的表達(dá)及其潛在應(yīng)用。通過克隆豬α干擾素基因，構(gòu)建重組表達(dá)載體，并成功導(dǎo)入干酪乳酸桿菌，實(shí)現(xiàn)了豬α干擾素的高效表達(dá)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，表達(dá)產(chǎn)物具有良好的生物活性，為開發(fā)新型豬用生物制品提供了新思路。

引言

干擾素（Interferon，IFN）作為一種重要的細(xì)胞因子，具有廣泛的抗病毒、抗腫瘤和免疫調(diào)節(jié)作用。根據(jù)產(chǎn)生干擾素細(xì)胞的來源、理化性質(zhì)及生物學(xué)活性，干擾素可以分為Ⅰ型和Ⅱ型。Ⅰ型IFN主要包括IFNα、IFNβ、IFNω和IFNτ等；Ⅱ型干擾素即IFNγ，又稱免疫干擾素。其中，α干擾素屬Ⅰ型干擾素，是一種微量蛋白，當(dāng)機(jī)體被病毒感染時(shí)由單核細(xì)胞產(chǎn)生。

病毒感染后，機(jī)體通過自分泌和旁分泌等一系列過程來促進(jìn)細(xì)胞中多種功能基因的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)，從而增強(qiáng)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路之間的相互協(xié)同作用。這些基因產(chǎn)物能夠行使抗病毒和免疫調(diào)節(jié)等多種生物學(xué)功能，還可在體外抑制多種病毒的增殖。豬α干擾素在豬的疾病防治中具有重要的應(yīng)用價(jià)值，可以顯著降低豬繁殖與呼吸綜合征病毒（PRRSV）的產(chǎn)生，減少口蹄疫病毒（FMDV）的感染，抑制豬傳染性胃腸炎病毒（TGEV）的活性。

然而，傳統(tǒng)生產(chǎn)豬α干擾素的方法存在生產(chǎn)成本高、活性低以及穩(wěn)定性差等問題，限制了其廣泛應(yīng)用。因此，尋找一種高效、穩(wěn)定的表達(dá)系統(tǒng)成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。干酪乳酸桿菌作為一種益生菌，具有良好的安全性和益生特性，可以作為基因工程的表達(dá)載體。將豬α干擾素基因在干酪乳酸桿菌中進(jìn)行表達(dá)，有望開發(fā)出一種新型的豬用生物制品，既可以發(fā)揮豬α干擾素的生物學(xué)活性，又可以利用干酪乳酸桿菌的益生作用，提高豬的免疫力和抗病能力。

本研究旨在構(gòu)建豬α干擾素基因在干酪乳酸桿菌中的轉(zhuǎn)化體系，實(shí)現(xiàn)豬α干擾素的高效表達(dá)，并探討其潛在的應(yīng)用價(jià)值。通過這一研究，可以為開發(fā)新型豬用生物制品提供新的思路和方法，為畜牧業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

材料與方法

1. 菌株與質(zhì)粒

本研究使用的主要菌株包括豬α干擾素基因供體菌株、干酪乳酸桿菌受體菌株以及大腸桿菌DH5α（用于克隆和擴(kuò)增）。質(zhì)粒方面，選用了某試劑公司的表達(dá)質(zhì)粒，用于構(gòu)建重組表達(dá)載體。

2. 主要試劑與儀器設(shè)備

主要試劑包括限制性內(nèi)切酶、T4 DNA連接酶、某試劑公司的DNA聚合酶、某試劑公司的培養(yǎng)基、凝膠回收試劑盒、質(zhì)粒提取試劑盒等。儀器設(shè)備包括某品牌PCR儀、某品牌電泳儀、某品牌凝膠成像系統(tǒng)、某品牌離心機(jī)、威尼德電穿孔儀等。

3. 實(shí)驗(yàn)方法

（1）豬α干擾素基因的克隆與測序

設(shè)計(jì)特異性引物，以豬α干擾素基因供體菌株的基因組DNA為模板，進(jìn)行PCR擴(kuò)增，獲得豬α干擾素基因片段。將擴(kuò)增得到的基因片段進(jìn)行純化和測序，驗(yàn)證其正確性。

（2）重組表達(dá)載體的構(gòu)建

將豬α干擾素基因片段與表達(dá)質(zhì)粒進(jìn)行雙酶切，使用T4 DNA連接酶將兩者連接，構(gòu)建成重組表達(dá)載體。將重組表達(dá)載體轉(zhuǎn)化入大腸桿菌DH5α感受態(tài)細(xì)胞，篩選陽性克隆，并進(jìn)行測序驗(yàn)證。

（3）重組干酪乳酸桿菌的構(gòu)建與篩選

將重組表達(dá)載體使用威尼德電穿孔儀電轉(zhuǎn)化入干酪乳酸桿菌感受態(tài)細(xì)胞，篩選陽性轉(zhuǎn)化子。對陽性轉(zhuǎn)化子進(jìn)行PCR和測序驗(yàn)證，確定豬α干擾素基因已成功導(dǎo)入干酪乳酸桿菌。

（4）重組干酪乳酸桿菌的表達(dá)與鑒定

誘導(dǎo)重組干酪乳酸桿菌表達(dá)豬α干擾素，收集菌體進(jìn)行SDS-PAGE和Western blot分析，鑒定表達(dá)產(chǎn)物的分子量和特異性。采用細(xì)胞病變抑制法測定表達(dá)產(chǎn)物的生物活性。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

1. 豬α干擾素基因的克隆與測序

成功克隆得到豬α干擾素基因片段，測序結(jié)果表明其與已知序列一致，說明克隆的基因是正確的。

2. 重組表達(dá)載體的構(gòu)建與驗(yàn)證

構(gòu)建的重組表達(dá)載體經(jīng)雙酶切和測序驗(yàn)證正確，說明重組表達(dá)載體構(gòu)建成功。

3. 重組干酪乳酸桿菌的構(gòu)建與篩選

成功構(gòu)建重組干酪乳酸桿菌，PCR和測序結(jié)果表明豬α干擾素基因已成功導(dǎo)入干酪乳酸桿菌。

4. 重組干酪乳酸桿菌的表達(dá)與鑒定

SDS-PAGE和Western blot分析顯示，重組干酪乳酸桿菌能夠表達(dá)出分子量正確的豬α干擾素蛋白。細(xì)胞病變抑制法測定結(jié)果表明，表達(dá)產(chǎn)物具有良好的生物活性，能夠顯著抑制病毒的增殖。

討論

1. 研究策略與創(chuàng)新

本研究通過克隆豬α干擾素基因，構(gòu)建重組表達(dá)載體，并將其導(dǎo)入干酪乳酸桿菌中，成功實(shí)現(xiàn)了豬α干擾素基因在干酪乳酸桿菌中的表達(dá)。這一研究策略的創(chuàng)新之處在于結(jié)合了基因工程技術(shù)和益生菌的益生作用，為開發(fā)新型豬用生物制品提供了新的思路和方法。

2. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重組干酪乳酸桿菌能夠高效表達(dá)豬α干擾素蛋白，且表達(dá)產(chǎn)物具有良好的生物活性。這表明干酪乳酸桿菌作為一種表達(dá)載體具有許多優(yōu)點(diǎn)，如安全性高、益生作用明顯等。然而，也存在一些不足之處，如表達(dá)水平相對較低等。未來的研究可以進(jìn)一步優(yōu)化表達(dá)系統(tǒng)，提高表達(dá)水平。

3. 應(yīng)用前景

豬α干擾素在豬的疾病防治中具有重要的應(yīng)用前景。通過基因工程技術(shù)將豬α干擾素基因?qū)敫衫胰樗釛U菌中，可以實(shí)現(xiàn)豬α干擾素的高效、穩(wěn)定表達(dá)。這種新型的豬用生物制品既可以發(fā)揮豬α干擾素的生物學(xué)活性，又可以利用干酪乳酸桿菌的益生作用，提高豬的免疫力和抗病能力。因此，該研究對于畜牧業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

結(jié)論

本研究成功實(shí)現(xiàn)了豬α干擾素基因在干酪乳酸桿菌中的表達(dá)，并驗(yàn)證了表達(dá)產(chǎn)物的生物活性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重組干酪乳酸桿菌能夠高效表達(dá)豬α干擾素蛋白，且表達(dá)產(chǎn)物具有良好的生物活性。這一研究為開發(fā)新型豬用生物制品提供了新的思路和方法，為畜牧業(yè)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。未來的研究可以進(jìn)一步優(yōu)化表達(dá)系統(tǒng)，提高表達(dá)水平，并探討該生物制品在實(shí)際應(yīng)用中的效果。