人工合成杆状病毒获得成功

人工合成杆状病毒获得成功

合成生物学技术作为21世纪的一门新兴生物学技术,推动了生命科学乃至整个自然科学领域的发展。病毒人工合成为深入揭示病毒的本质和功能,以及病毒的遗传改造提供了强有力的工具。以往,对病毒人工合成的探索主要集中在RNA病毒上,而目前已知最大的RNA病毒基因组也仅有~30 kb。迄今为止,所报道成功合成的DNA病毒最大不超过6 kb。杆状病毒是一类大的双链DNA病毒(基因组大小80-180 kb),在生物农药、真核表达系统等领域具有重要的应用价值。

近期,中国科学院武汉病毒研究所胡志红研究员课题组联合运用PCR及酵母转化相关的同源重组(Transformation Associated Recombination, TAR)技术,首次合成了杆状病毒模式种AcMNPV的全基因组,并通过转染细胞成功拯救出了有感染性的人工合成病毒。

研究人员首先利用PCR扩增覆盖AcMNPV全基因的~45个片段,每个片段约3kb,相邻片段之间有大于60 bp的重叠序列。然后利用TAR技术,在酵母细胞内进行了三次重组,依次获得了9个~15 kb的片段、3个~45 kb的片段和全基因组(145,299 bp)。将合成的病毒基因组进行了454测序验证,通过转染昆虫细胞成功获得了有感染性的人工合成病毒AcMNPV-WIV-Syn1(图A)。电镜、一步生长曲线和生物测定等结果表明,合成病毒与亲本病毒具有相似的生物学特性(图B)。

该技术的建立,不仅为杆状病毒的基础研究提供了有力工具,还可以用于改良杆状病毒的表达系统和杀虫性能。该研究是大DNA病毒研究领域的重要突破,被审稿人认为“this is a highly significant paper that will serve as a landmark in synthetic biology”。

这一研究成果已经在ACS Synthetic biology杂志上在线发表(DOI: 10.1021/acssynbio.7b00028),中科院武汉病毒所的博士生商雨为该论文的第一作者,邓菲研究员和胡志红研究员为该论文的共同通讯作者。该研究得到了中国科学院战略性先导科技专项(XDB11030400)、国家自然科学基金创新群体项目(31621061)和重点项目(31130058)、中国科学院前沿科学重点研究项目(QYZDJ-SSW-SMC021)、中科院知识创新工程项目(KSCX2-EW-Z-3)、病毒学国家重点实验室病毒学前沿科学重点研究项目(klv-2016-03)、973项目(2012CB721102)的资助。

论文链接:http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acssynbio.7b00028

(据 中国科学院武汉病毒研究所

原创文章,如若转载,请注明出处。

相关文章

  • DNA复制是确保生物遗传信息传递的基本生命过程

    DNA复制时因细胞内源因素或外界干扰引起的突变是肿瘤等多种重大遗传疾病发生的主要原因。从积极的方面考虑,这些突变也是物种进化(例如,生物从海生到陆生的进化)的内在决定因子。 浙江大学海洋学院海洋生物研究…

    2016-12-13
  • 中国科学家发展最新单细胞多重组学测序技术

    (据北京大学)2016年2月23日,《细胞研究》(Cell Research)杂志在线发表了北京大学生命科学学院生物动态光学成像中心汤富酬研究组、黄岩谊研究组和首都医科大学附属北京世纪坛医院暨北京大学第九临床医学院肝胆…

    2016-02-28
  • 遗传学期刊大规模撤销中国论文

    据英国《卫报》报道,学术出版商Wiley旗下的《分子遗传学与基因组医学》(MGGM)期刊撤销了18篇来自中国作者的论文。经期刊主编与出版商协调,此次撤销被认为是因人权争议引发的最大规模学术撤稿事件。 撤稿声明指…

    2024-02-16
  • 随着年龄的增长,不仅身体在衰老,大脑也是

    如果随着人类年龄的增长,分裂细胞发生突变,它们仅能在有限数量的细胞中被发现,导致组织突变镶嵌

    2018-02-26
  • 在冬天为什么我们常常会感冒?

    感冒和流感的季节就要到来,我们似乎无法摆脱烦恼的咳嗽和喷嚏。但是为什么冬天会发生鼻塞? 病毒感染可引起普通感冒或者流行性感冒,这是令人讨厌的事情。疾控中心表示,每年普通感冒是导致儿童旷课和成人请假的主…

    2017-11-27
  • 人类和黑猩猩的DNA真是99%一样的吗?

    我们位于同一个分支的系统发育(进化)树上,然而黑猩猩仍然在丛林中,而人类有语言,城市,我们还建立了动物园把它们放在一起。所以,在现实中,人类与黑猩猩的相似度如何?MinuteEarth制作的视频介绍了经常引用的…

    2017-05-29