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[白蝦] 最全面的AHPNS研究梳理

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    發(fā)表于 2014-12-10 11:45:02 |只看該作者 |倒序?yàn)g覽
    本文來(lái)自中國(guó)水產(chǎn)頻道版主胡路怡

    事情的真相只有一個(gè),但真相卻有很多個(gè)側(cè)面,探索真相的過(guò)程如同盲人摸象,剛開(kāi)始每個(gè)人看到的側(cè)面可能有所不同,但隨著探索的深入,大家的觀察面逐步擴(kuò)大,越來(lái)越多的共同點(diǎn)被逐一挖掘,真相也就悄然揭開(kāi)了神秘面紗。
      “第九屆世界華人蝦蟹養(yǎng)殖研討會(huì)”見(jiàn)證了EMS研究歷史的里程碑,來(lái)自全球的行業(yè)科學(xué)家歷經(jīng)三年的探索,改變以往研討會(huì)上各抒己見(jiàn)鮮有共識(shí)的狀況,首次展示出了前沿學(xué)術(shù)成果的交集。諸多研究團(tuán)隊(duì)的零碎研究結(jié)論被縫合成一個(gè)整體,而縫合這些碎片的“繡花針”是臺(tái)灣成功大學(xué)羅竹芳教授及其團(tuán)隊(duì)。
      自去年Lightner教授鑒定EMS病原為副溶血弧菌后,他的觀點(diǎn)遭到許多業(yè)內(nèi)人士的質(zhì)疑,最大的疑點(diǎn)在于Lightner教授無(wú)法對(duì)誘導(dǎo)AHPND的蛋白質(zhì)毒素做出合理的解釋。經(jīng)過(guò)反復(fù)樣品分析尋找差異基因,Lightner教授將兩個(gè)毒素基因PirA (Photorhabdus insect related, 發(fā)光桿菌昆蟲(chóng)毒素關(guān)聯(lián)基因,13kDa)和PirB(50kDa)定位于PVPA3-1質(zhì)粒(約70kbp,羅竹芳教授命名為PVA-1質(zhì)粒)。Lightner教授還發(fā)現(xiàn),副溶血弧菌PirAB基因與另一種發(fā)光桿菌Photorhabdus luminescens的PirAB基因相似,基因相似度為30%。然而,Lightner教授的感染實(shí)驗(yàn)卻遇到了技術(shù)瓶頸:當(dāng)帶毒質(zhì)粒從弧菌細(xì)胞內(nèi)移出后,弧菌細(xì)胞立刻死亡。
      羅竹芳教授自2013年9月份開(kāi)始研究AHPND,相比其他科研單位則遲了一年多,但羅教授與國(guó)際科研單位建立了合作關(guān)系,在Lightner教授的研究基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)了PVA-1質(zhì)粒的自殺基因機(jī)制(Post-segregational killing system,PSK)。PVA-1質(zhì)粒中除了有PirAB兩種毒素基因,還有自殺毒素基因(pndA)與自殺解毒基因(pndB)。pndA 的信使mRNA半衰期為20分鐘,而pndB的mRNA僅僅只有半分鐘。PVA-1質(zhì)粒從弧菌細(xì)胞內(nèi)移除后,細(xì)胞質(zhì)內(nèi)殘余的pndA信使mRNA繼續(xù)翻譯出自殺毒素,而pndB信使mRNA則無(wú)法翻譯出足夠的解毒蛋白。PSK機(jī)理合理地解釋了Lightner教授遇到的技術(shù)瓶頸。對(duì)此問(wèn)題,羅教授利用胞內(nèi)等位基因置換技術(shù)(In vivo allelic exchange),在不移除PVA-1質(zhì)粒的條件下,成功將PirAB基因置換到大腸桿菌質(zhì)粒中。一系類(lèi)的感染實(shí)驗(yàn)證實(shí)了PirAB就是誘導(dǎo)AHPND癥狀的毒素基因,其中PirA毒力較弱,PirB毒力更強(qiáng)。羅教授還發(fā)現(xiàn)PirAB基因操縱子位于不穩(wěn)定的序列上,PirAB基因有可能自由進(jìn)出于其他微生物種類(lèi)。
      為了研究PirAB兩種毒素相互作用的機(jī)理,羅教授團(tuán)隊(duì)還原出了PirAB毒素蛋白的3D結(jié)構(gòu)圖,驚奇的發(fā)現(xiàn)PirAB毒素蛋白與蘇云金芽孢桿菌Bacillus thuringiensis分泌的一種昆蟲(chóng)毒素蛋白有著非常相似的立體結(jié)構(gòu);仡欀猩酱髮W(xué)海洋學(xué)院何建國(guó)院長(zhǎng)曾在2014年蝦產(chǎn)業(yè)論壇上指出,中山大學(xué)發(fā)現(xiàn)了AHPNS病原中存在分泌昆蟲(chóng)毒素的細(xì)菌;中山大學(xué)的實(shí)驗(yàn)表明蘇云金芽孢桿菌也能引起對(duì)蝦大量死亡,癥狀為肝胰腺的壞死。
      羅竹芳教授的研究巧妙地將中外科研聯(lián)系在了一起,探索對(duì)蝦肝胰腺的PirAB毒素受體將是研究的方向之一。國(guó)際科研單位之間建立合作關(guān)系有助于提升科技對(duì)產(chǎn)業(yè)的貢獻(xiàn),而合作方式可以從相互交換研究樣本開(kāi)始。全球蝦病的研究朝著正確的方向前進(jìn),謎底真相漸被揭開(kāi)。

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    發(fā)表于 2015-3-30 12:09:10 |只看該作者
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    為了研究PirAB兩種毒素相互作用的機(jī)理,羅教授團(tuán)隊(duì)還原出了PirAB毒素蛋白的3D結(jié)構(gòu)圖,驚奇的發(fā)現(xiàn)PirAB毒素蛋白與蘇云金芽孢桿菌Bacillus thuringiensis分泌的一
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