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【研究与进展】新鉴定的关键基因对非洲猪瘟感染至关重要
日期:2023-08-30 阅读:736次

    非洲猪瘟病毒( African Swine Fever Virus,ASFV )是一种致死性动物病原,通过内吞作用进入宿主细胞。迄今为止,对ASFV复制所需的宿主因子几乎没有鉴定。

    以Friedrich - Loeffler 研究所(FLI,德国联邦动物健康研究所)和爱丁堡大学的罗斯林研究所为首的团队着手研究非洲猪瘟病毒( ASFV )复制需要哪些猪源基因。在实验室试验中,他们检查了一组猪细胞,与其余细胞相比,每个细胞编辑缺乏特定的基因,以观察它们如何应对ASFV。

    他们的研究表明,来自猪免疫系统的基因对ASFV的复制和引起感染至关重要。这为研究ASF病毒的生物学提供了重要的新见解,可作为未来研究方法的基础。特别是,鉴定的基因为开发有效的抗ASFV感染的治疗药物或抗ASFV病毒的种猪提供了合适的方法。

    ASFV具有庞大的DNA基因组,在感染细胞中可产生160多种病毒蛋白。对其中许多病毒蛋白的功能知之甚少。也不清楚ASFV利用哪些细胞蛋白进入宿主细胞。

    为了鉴定对ASFV重要的宿主蛋白,Roslin研究所的科学家提供了一个CRISPR / Cas9表达文库作为分子工具,使FLI的同事能够在体外单独敲除猪基因组中的所有已知基因,并测试所产生的细胞培养物对ASFV感染的易感性。全基因组CRISPR / Cas9敲除筛选表明,基因RFXANK、RFXAP、SLA - DMA、SLA - DMB和CIITA对ASFV的生产性感染具有重要意义。

    这些基因编码的蛋白产生与感染免疫反应相关的蛋白,称为主要组织相容性复合体Ⅱ( MHCⅡ)或猪白细胞抗原复合体Ⅱ( SLAⅡ),是ASFV繁殖能力的相关因子。

    RFXAP和CIITA是MHCⅡ类分子特异性转录因子,而SLA - DMA / B是非经典MHCⅡ类分子SLA - DM的亚单位。靶向敲除其中任何一个基因都会导致不同ASFV分离株严重的复制缺陷,表现为铺板效率、细胞间传播、子代病毒滴度和病毒DNA复制的显著降低。

    基于转基因的SLA - DMA / B的重建完全恢复了复制能力,表明位于晚期内体的SLA - DM在ASFV感染的早期步骤中起着至关重要的作用。因此,SLA - DM可能是针对开发ASF治疗药物或抗ASFV种猪的合适靶蛋白。

   与Roslin研究所的合作使我们能够利用基于CRISPR / Cas9的基因敲除文库,鉴定细胞MHC II类蛋白SLA - DM是ASFV感染的关键因子。Friedrich -Loeffler研究所的科学研究员Katrin潘霍斯特博士说:"这一令人振奋的发现不仅提高了我们对非洲猪瘟病毒生物学的理解,而且还可能允许制定新的控制措施。

    进一步的研究应致力于了解病毒粒子与SLA - DM蛋白相互作用的生物学过程。

   Roslin研究所高级研究员Finn Grey博士说:"这次合作汇集了Friedrich - Loeffler研究所在实验室研究ASF病毒的能力,以及Roslin研究所开发的基因编辑工具。"我们的研究指向了编辑培育抗ASF猪的候选基因。我们的研究确定了编辑的靶基因,以培育抗非洲猪瘟的猪。尽管需要做更多的工作,但这一发现是向产生抗ASF猪迈出的重要的第一步。

    非洲猪瘟( African swine fever,ASF )已造成全球超过2亿头猪死亡。该病目前尚无国际上批准的疫苗或治疗方法,对家猪和野猪都是致命的。

    该研究已发表在《科学报告》上。

Pannhorst, K., Carlson, J., Hölper, J.E. et al.非经典主要组织相容性复合体II蛋白SLA - DM对非洲猪瘟病毒的复制至关重要。

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