海洋所在餌料硅藻生產(chǎn)分泌型抗菌肽研究方面取得新進(jìn)展
近日,藻類學(xué)主流期刊Algal Research刊發(fā)了中國科學(xué)院海洋研究所藻類生理過程與精準(zhǔn)分子育種研究團(tuán)隊關(guān)于利用餌料硅藻生產(chǎn)分泌型抗菌肽研究方面的最新研究成果。
抗菌肽(AMPs)是一種小分子多肽,廣泛存在于自然界中,具有廣泛的抗菌譜,不會誘導(dǎo)細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性。與傳統(tǒng)抗生素相比,抗菌肽具有分子量低、抗菌譜廣泛、活性強(qiáng)、穩(wěn)定性好、在生物體內(nèi)不殘留等優(yōu)點。因此,抗菌肽是抗生素的潛在替代品,具有重要的應(yīng)用價值。
三角褐指藻是水產(chǎn)養(yǎng)殖動物極佳的活體餌料,也是最好的天然餌料。盡管三角褐指藻具有營養(yǎng)價值高、易于培養(yǎng)等優(yōu)點,但現(xiàn)存三角褐指藻的種質(zhì)退化比較嚴(yán)重,品質(zhì)有待提高。因此,培育優(yōu)質(zhì)且附加值含量高的三角褐指藻新種質(zhì)勢在必行。然而,目前尚未有關(guān)于三角褐指藻作為細(xì)胞工廠表達(dá)分泌型抗菌肽的報道。
餌料硅藻分泌型的抗菌肽不僅能作為餌料,還能凈化養(yǎng)殖環(huán)境,避免抗生素的使用,實現(xiàn)環(huán)境友好型的大規(guī)模養(yǎng)殖。該團(tuán)隊基于前期搭建的基因編輯技術(shù)平臺,構(gòu)建了一個含有Scy抗菌肽基因和HASP啟動子及信號肽的分泌型表達(dá)載體。DNA、RNA和蛋白質(zhì)水平的驗證結(jié)果均表明分泌型抗菌肽在三角褐指藻中成功表達(dá)。結(jié)果還表明,轉(zhuǎn)化藻株的營養(yǎng)價值與野生型無差異,轉(zhuǎn)化藻株表達(dá)的抗菌肽對考克式菌和大腸桿菌等細(xì)菌具有明顯的抑制效果。本研究利用三角褐指藻作為細(xì)胞工廠表達(dá)分泌型的抗菌肽不僅可以直接用作飼料的添加劑,還可以將藻細(xì)胞直接投喂,具有凈化養(yǎng)殖水體和提高水產(chǎn)經(jīng)濟(jì)動物幼體成活率的作用。

三角褐指藻的分泌型抗菌肽載體的構(gòu)建

利用三角褐指藻為細(xì)胞工廠生產(chǎn)分泌型抗菌肽的抑菌實驗
研究論文的第一作者為楊文婷,通訊作者為高山副研究員和王廣策研究員。本研究得到了國家重點研發(fā)計劃和國家自然科學(xué)基金等項目的共同資助。
相關(guān)研究成果:
Wenting Yang, Lu Zhou, Jintao Zhuo, Xin Li, Songcui Wu, Guihong Yu , Shan Gao* , Guangce Wang*. Expression of secreted antimicrobial peptide in a marine diatom—Phaeodactylum tricornutum.Algal Research, 2023(75). https://doi.org/10.1016/j.algal.2023.103270
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