IVD原材料丨慢病毒和噬菌体假病毒

HIV-1的基因结构是慢病毒载体的基础

HIV-1病毒基因组是由两条正链的RNA组成，长度约为9Kb左右，两端是长末端重复序列（LTR），两个LTR之间的序列为编码蛋白的序列，由9个基因（Gag基因、Pol基因、Env基因、Tat基因、Rev基因、Nef 基因、Vpr基因、Vpu基因和Vif基因）构成。

1.编码病毒结构蛋白的基因：gag、pol和env。gag基因编码病毒的核心蛋白如核衣壳蛋白、内膜蛋白和衣壳蛋白；pol基因编码病毒复制相关的酶；env基因编码病毒包膜糖蛋白。

2.编码调节蛋白的基因：tat、rev。rev主要参与蛋白调节的表达水平，tat参与蛋白转录的控制，与病毒的长末端重复序列（long terminalrepeats,LTRS）结合后促进病毒的所有基因的转录。

3. 编码辅助蛋白的基因：vif、vpr、vpu、nef。在HIV-1的基因组结构上，还含有病毒生命史所需要的其他序列结构，例如病毒复制和包装等所需要的信号等。
慢病毒载体则是以慢病毒基因组为基础，对慢病毒自身的元件，如LTR、Gag、Pol等进行改造而发展起来的一类能够携带外源基因的病毒载体。

▸HIV-1型( human immunodeficiency virus type1)载体系统,

▸HIV-2型( human immunodeficiency virus type2)载体系统,

▸猿类免疫缺陷病毒( simian immunodeficiency virus,SIV) ,

▸猫免疫缺陷病毒( felines immunodeficiency virus, FIV)等，

其中HIV-1 型载体系统应用得最为广泛。

1. 两质粒系统

以HIV-1为骨架，将其中的反式作用蛋白基因序列去除，然后包装成为含有目标基因的重组质粒和能够反式提供病毒颗粒所需蛋白的包装质粒，共转染包装细胞（如293T细胞）进行包装。两质粒系统为复制缺陷型载体，仅能获得较低的滴度，且仅能感染CD4+的靶细胞，并存在产生HIV的感染风险。

2. 三质粒系统

将HIV-1基因组中负责包装，逆转录和整合所需要的顺式作用序列结构和编码反式作用蛋白的序列分离，再克隆到三个独立的质粒中，并去除了所有的辅助序列。极大地增加了病毒的安全性，是目前比较常用的慢病毒包装系统。

3. 四质粒系统

四系统也是目前较为常用的病毒系统。与三质粒系统相比，第一个变化是将rev基因放在一个单独的表达质粒上，新增一个质粒更增加了系统的安全性。第二个变化是将tat基因去除，并在载体质粒上增添了与异源启动子融合的嵌合5'LTR，以启动载体质粒的表达。这样就形成了四个质粒的系统，即pGag/Pol、pRev、pVSV-G。此外，还有一个可以放置目的基因序列的载体。

1. 有更广泛的宿主，对于分裂和非分裂细胞均具有感染能力。
2. 稳定表达。慢病毒可以将外源基因有效的整合到细胞染色体中，且目的基因对转录沉默作用有一定的抵抗能力，可以在靶细胞中得到持续高效稳定的表达。
3. 经过构建后的慢病毒载体可以携带大约5kb。

也称为装甲病毒

大肠杆菌MS2噬菌体是二十面体的单链正义RNA病毒，可感染大肠杆菌和肠杆菌科的其他成员。MS2噬菌体属于轻巧病毒(Levivirus)家族的成员，其中包括噬菌体f2、噬菌体Qβ、噬菌体R17和噬菌体GA。

MS2基因组是已知的最小基因组之一，由3569个单链RNA核苷酸组成。它仅编码四种蛋白：成熟蛋白（A蛋白），裂解蛋白，外壳蛋白和复制酶蛋白。

编码裂解蛋白（lys）的基因与上游基因（cp）的3'末端和下游基因（rep）的5'末端都重叠。正义RNA基因组起信使RNA的作用，并在宿主细胞内被病毒解壳后进行翻译。尽管这四种蛋白质是由相同的信使/病毒RNA编码的，但它们并非全部以相同的水平表达；这些蛋白质的表达受翻译和RNA二级结构之间复杂的相互作用调控。

假病毒包装的过程：目的基因的合成→装甲病毒（假病毒）载体的构建→装甲病毒（假病毒）包装纯化→装甲病毒（假病毒）滴度测定。

MS2噬菌体外壳蛋白包裹外源核酸片段，无感染性，无自主复制能力，生物安全性高，核酸稳定，不易降解。