《农科院上海兽医所揭示弓形虫抗氧化损伤的重要毒力因子》

  • 来源专题:转基因动植物新品种培育
  • 编译者: Zhao
  • 发布时间:2017-07-31
  • 近日,中国农业科学院上海兽医研究所王权研究员、薛俊欣博士、蒋蔚副研究员等在弓形虫(Toxoplasma gondii)致病机制的研究中取得新进展。该研究揭示了硫氧还蛋白还原酶(TR)是在弓形虫抵抗来自宿主的氧化损伤的过程中发挥重要作用的一种毒力因子。相关研究成果于2017年7月7日在线发表于《美国实验生物学杂志》(FASEB Journal)上。

    该研究通过免疫二维电泳结合串联质谱成功鉴定弓形虫急性感染血清中的多个重要蛋白,其中弓形虫硫氧还蛋白还原酶(TgTR)是一种不含硒代半胱氨酸TR,能在消耗NADPH的条件下通过维持硫氧还蛋白的还原状态,帮助病原体抵抗来自宿主免疫细胞的氧化损伤。对重组硫氧还蛋白还原酶进行了催化动力学研究;利用CRISPR/CAS9 基因编辑技术敲除弓形虫TR基因,结果表明敲除TgTR的弓形虫虫株体内的活性氧(Reactive oxygen species,ROS)和脂质过氧化产物丙二醛(Malondialdehyde,MDA )水平升高、总抗氧化能力降低,对过氧化氢造成的氧化应激微环境敏感性升高,细胞入侵效率和增殖速度降低,感染TgTR敲除株弓形虫的小鼠存活时间明显长于感染野毒株或互补株的小鼠。从而证实TgTR在弓形虫抵抗氧化损伤的过程中发挥重要作用,且是弓形虫感染的重要毒力因子。TR是多数寄生虫的药物靶标和疫苗候选抗原分子,在此基础上进一步研究,可为弓形虫疫苗的研制及弓形虫病的防控提供理论依据。

  • 原文来源:http://www.caas.cn/xwzx/kyjz/283743.html
相关报告
  • 《农科院蔬菜所揭示番茄紫色果实形成的分子机理》

    • 来源专题:转基因动植物新品种培育
    • 编译者:Zhao
    • 发布时间:2017-12-07
    • 近日,中国农业科学院蔬菜花卉研究所与华南农业大学开展合作研究,揭示了番茄紫色果实形成的分子遗传基础以及果实表皮中花青素生物合成的分子调控网络,为番茄高品质分子设计育种奠定了基础。 花青素是目前所发现的清除人体内自由基最有效的天然抗氧化剂,具有抗衰老、抗辐射、抗过敏、增进视力、改善睡眠、预防癌症、预防心脑血管疾病等功效。花青素广泛存在于植物中。普通栽培番茄植株一般含有一定数量的花青素,然而果实通常不产生花青素。但是某些野生种番茄含有Aft、Abg或atv等遗传位点,其果实与紫色茄子相似,因表皮能产生花青素而呈紫色。国外育种者通过传统育种手段将上述遗传位点转育到普通栽培番茄中,已经培育出高花青素的紫果番茄品种。然而,这些遗传位点具体的分子遗传机制尚不清楚。 蔬菜所科研团队从美国引进的高花青素紫果番茄品种Indigo Rose为试验材料,利用分子遗传学研究手段,将atv位点精细定位到番茄7号染色体上约5.0 kb的区间内。该区间中只有一个基因,编码R3 MYB转录抑制因子,故将该基因命名为SlMYBATV。在含有atv位点番茄材料中,SlMYBATV基因编码区存在一个4 bp的插入,该插入导致基因移码突变和蛋白翻译提前终止。SlMYBATV突变蛋白丧失了对花青素生物合成的抑制作用,导致果皮中花青素大量合成和积累,从而果实呈现紫色。通过番茄全基因组分析,本研究还发现了一些可能参与阻遏花青素生物合成的MYB抑制因子,包括2个R3 MYB和4个R2R3 MYB抑制因子。基因转录水平分析表明,在番茄SlMYBATV突变体的果实表皮中,由于SlMYBATV突变蛋白失去了抑制功能,花色素苷生物合成途径中的大多数结构基因和部分调控基因上调表达。基于上述结果,本研究提出了一个番茄果实表皮中花青素生物合成的基因调控网络模型。 本研究得到中国农科院科技创新工程、国家大宗蔬菜产业技术体系和广州科技计划重点项目的资助。中国农科院蔬菜所硕士研究生曹雪、华南农业大学邱正坤博士为论文共同第一作者,蔬菜所黄泽军副研究员为通讯作者。
  • 《农科院揭示植物祖先陆地化起源及机制》

    • 来源专题:生物科技领域知识集成服务
    • 编译者:陈方
    • 发布时间:2020-04-08
    • 从水生向陆地环境的过渡(称为陆地化)通常被认为是改变地球表面陆地植物区系的进化和多样性的关键事件,深刻改变了整个生态系统,为包括人类在内的高等生命提供了氧气、食品、营养等必需的生存和发展基础。 中国农业科学院基因组所程时锋团队与德国、加拿大、俄罗斯的研究者合作,对双星藻纲(Zygnematophyceae)中的两个物种(Spirogloea muscicola gen. nov.和Mesotaenium endlicherianum)进行基因组测序,构建的系统发育树结果显示S. muscicola与其他所有双星藻纲都能很好地分离,且为新属Spirogloeophycidae中的一个新物种,同时它又是双星藻纲最早分化出来的最接近系统发育树根部的一支;比较基因组学分析显示,之前被认为是陆地植物才有的很多转录因子或与植物激素、抗旱抗逆等相关的基因家族,在S. muscicola基因组上都能找到其祖先起源的“根”。此外,两个关键的基因GRAS和PYL是陆地植物祖先适应陆地生境的关键分子驱动力,GRAS与植物生长、发育和抗逆等代谢途径有关,PYL是脱落酸ABA遗传通路中的重要受体因子,之前一直认为是陆地植物所特有的,但此次研究发现双星藻纲的两个基因组中也存在这两个基因,分子钟结果显示从土壤细菌中来的水平基因转移的时间约为6亿年前,与植物陆地化上岸前的化石时间相吻合。该研究报道了两个新的单细胞绿藻基因组,揭示了陆地植物祖先“借用”土壤细菌基因的遗传物质创新以驱动漫长的陆地化进程。相关研究成果于2019年11月14日发表于Cell上