——習(xí)近平總書記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國(guó)科學(xué)院辦院方針
語(yǔ)音播報(bào)
魚(yú)類病毒病的爆發(fā)與流行是水產(chǎn)養(yǎng)殖尤其是集約化養(yǎng)殖的重要威脅。與哺乳動(dòng)物類似,魚(yú)類抗病毒感染主要通過(guò)天然免疫反應(yīng)系統(tǒng)和獲得性免疫反應(yīng)系統(tǒng)來(lái)行使功能。天然免疫反應(yīng)系統(tǒng)是在生物體演化出來(lái)的、對(duì)抗病原體感染的古老防御系統(tǒng),從低等的無(wú)脊椎動(dòng)物到人類都得到高度發(fā)展,是生物體抗病毒感染的第一道重要防線。但是,獲得性免疫系統(tǒng)是從有頜類動(dòng)物才開(kāi)始演化起來(lái)。魚(yú)類作為較原始的有頜類動(dòng)物類群,其獲得性免疫系統(tǒng)在許多種類才剛剛得到演化發(fā)展,因此,魚(yú)類對(duì)病毒感染的獲得性免疫反應(yīng)往往不顯著、免疫記憶也相對(duì)較弱。
為防治魚(yú)類病毒病所采取的預(yù)苗接種策略,不僅費(fèi)時(shí)、費(fèi)力,且還常難以達(dá)到預(yù)期效果。對(duì)于魚(yú)類抗病毒感染而言,天然免疫系統(tǒng)相對(duì)獲得性免疫系統(tǒng)尤為重要。此外,魚(yú)類病毒感染引起的爆發(fā)性死亡,一般發(fā)生在病毒感染后的1-2周內(nèi),而這正是天然免疫系統(tǒng)發(fā)揮作用的主要階段。在闡明魚(yú)類抗病毒天然免疫反應(yīng)機(jī)制的基礎(chǔ)上,以天然免疫反應(yīng)負(fù)調(diào)控因子作為分子靶標(biāo),利用基因編輯技術(shù)培育抗病魚(yú)類新品種,是水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的重要方向。
中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所魚(yú)類低氧生物學(xué)學(xué)科組先期通過(guò)病毒感染后的轉(zhuǎn)錄組分析,篩選到魚(yú)類受病毒感染調(diào)控的一系列因子。該學(xué)科組利用模式魚(yú)類斑馬魚(yú),結(jié)合分子生物學(xué)技術(shù),系統(tǒng)分析了這些因子在魚(yú)類抗病毒中的作用及其分子機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn):精氨酸甲基化轉(zhuǎn)移酶prmt7通過(guò)抑制RLR信號(hào)通路,負(fù)調(diào)控魚(yú)類抗病毒反應(yīng):精氨酸甲基化轉(zhuǎn)移酶prmt3通過(guò)阻止irf3的磷酸化,負(fù)調(diào)控魚(yú)類抗病毒反應(yīng);脯氨酸羥基化酶phd3通過(guò)阻止irf7的入核,負(fù)調(diào)控魚(yú)類抗病毒反應(yīng):E3泛素連接酶fbxo3通過(guò)催化irf3和irf7的K27-連接的泛素化,導(dǎo)致它們的蛋白降解,從而負(fù)調(diào)控魚(yú)類抗病毒反應(yīng)。此外,研究人員還在體內(nèi)證明:信號(hào)通路中重要轉(zhuǎn)錄因子p65是魚(yú)類抗病毒反應(yīng)所必需的重要因子。在環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定、食物充足等穩(wěn)定養(yǎng)殖條件下,這些因子缺失(prmt7, prmt3, phd3, fbxo3和p65)的斑馬魚(yú)與野生型斑馬魚(yú)相比,生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖都正常。因此,該研究篩選和鑒定到的魚(yú)類抗病毒天然免疫反應(yīng)的負(fù)調(diào)控因子,可作為進(jìn)一步利用基因編輯技術(shù),培育抗病毒經(jīng)濟(jì)魚(yú)類新品種的候選靶標(biāo)。
研究工作得到中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng),國(guó)家自然科學(xué)基金創(chuàng)新群體項(xiàng)目、重點(diǎn)項(xiàng)目和科技部“藍(lán)色糧倉(cāng)”重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目的資助。
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