本發明涉及一種新型狂犬病毒G基因及其在高效逆向跨單突觸中的應用，本發明首先重排狂犬病毒G基因序列，獲得的新型狂犬病毒G基因核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；然后制備表達所述新型狂犬病毒G基因的重組腺相關病毒。利用上述制備方法獲得的重組腺相關病毒能夠提高狂犬病毒G基因的表達水平，能夠提高狂犬病毒逆向跨單突觸效率，可用于制備高效的狂犬病毒逆向跨突觸示蹤工具，在哺乳動物神經環路標記中具有廣泛的應用價值。

技術領域

本發明屬于生物技術領域，具體涉及一種狂犬病毒G基因及其在高效逆向跨單突觸中的應用。

背景技術

人腦是自然界中最為復雜的系統之一，而神經網絡是大腦行使功能的基礎。神經網絡的正常連接，使得人體產生正常的生理活動，如認知、學習、記憶和恐懼等。神經網絡的異常往往導致神經疾病的出現，如：阿爾茨海默病、帕金森病、抑郁癥等，但是還沒有有效的手段來治療這些神經疾病。目前，正常生理活動和致病機制均不清楚，主要的原因在于人們缺乏腦神經網絡連接的信息。因此，開展腦神經環路的研究而繪制高精度的腦功能連接圖譜，對于了解人的生理活動和致病機制具有重要的意義。我國政府高度重視腦科學的研究，《國家中長期科學和技術發展規劃》將“腦科學與認知科學”列為八大前沿科學問題之一，有一批科學家已投身于該領域的研究，并取得了一系列的成果。2012年，中國科學院啟動了戰略性先導科技專項“腦功能聯結圖譜研究”，并在2014年成立了“腦科學卓越創新中心”。2013年，美國和歐盟已經開始實施人腦圖譜研究計劃。腦科學研究計劃是繼人類基因組計劃后又一個具有挑戰的偉大計劃，該計劃的研究成果將會和人類基因組計劃的成果一樣造福人類。性能優良的神經環路示蹤工具對于順利開展該項目具有十分重要的作用。

狂犬病毒屬于彈狀病毒科(Rhabdoviridae)狂犬病毒屬(Lyssavirus)成員，能感染神經細胞，并在神經網絡中運輸。其基因組為負鏈RNA，長度約為12kb，編碼五個蛋白，分別為N、P、M、G和L。其中G蛋白作為外膜蛋白，包裝成完整的病毒顆粒，但是其對病毒的復制沒有影響。狂犬病毒在神經元之間的傳遞方向為逆向，即只能由突觸后膜傳遞到突觸前膜。2007年，Ian R.Wickersham以狂犬病毒疫苗株SAD B19為對象，缺失G基因，同時將eGFP基因插入到G基因的位置，表達出G蛋白，與體系中存在的N、P、M和L蛋白一起，構建可視化的重組狂犬病毒，并在鼠腦實現了神經元的在體標記。2015年，Edward M.Callaway和Liqun Luo明確指出目前的神經環路示蹤工具所標記的輸出或者輸入的信號僅僅呈現了很小一部分的真實連接。雖然狂犬病毒為基礎的逆向跨單級突觸工具被認可和使用，但跨突觸效率低，使得狂犬病毒僅部分用于逆向標記上游網絡。

有報道對狂犬病毒G基因進行了序列優化，獲得了新基因命名為oG，采用的策略為使用不同毒株的原始病毒G蛋白嵌合，以及利用密碼子使用頻率的方法對序列進行優化，然而，上述策略雖然能夠在一定程度上提高G基因的表達水平，輔助狂犬病毒逆向跨突觸，但是其提高G基因表達的水平有限，輔助狂犬病毒逆向跨突觸的效果也并不夠明顯，亟需一種能夠顯著提高狂犬病毒逆向跨突觸效果的重組腺相關病毒。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明提出了一種狂犬病毒G基因及其在高效逆向跨單突觸中的應用，本發明首先重排狂犬病毒G基因序列，獲得狂犬病毒G基因，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；然后制備表達所述狂犬病毒G基因的重組腺相關病毒。

本發明提供一種狂犬病毒G基因，所述基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示：