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展
近日,藻類學主流期刊Algal Research刊發(fā)了中國科學院海洋研究所藻類生理過程與精準分子育種研究團隊關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,不會誘導細菌產(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、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退化比較嚴重,品質有待提高。因此,培育優(yōu)質且附加值含量高的三角褐指藻新種質勢在必行。然而,目前尚未有關于三角褐指藻作為細胞工廠表達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。該團隊基于前期搭建的基因編輯技術平臺,構建了一個含有Scy抗菌肽基因和HASP啟動子及信號肽的分泌型表達載體。DNA、RNA和蛋白質水平的驗證結果均表明分泌型抗菌肽在三角褐指藻中成功表達。結果還表明,轉化藻株的營養(yǎng)價值與野生型無差異,轉化藻株表達的抗菌肽對考克式菌和大腸桿菌等細菌具有明顯的抑制效果。本研究利用三角褐指藻作為細胞工廠表達分泌型的抗菌肽不僅可以直接用作飼料的添加劑,還可以將藻細胞直接投喂,具有凈化養(yǎng)殖水體和提高水產(chǎn)經(jīng)濟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建

利用三角褐指藻為細胞工廠生產(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基金等項目的共同資助。
相關研究成果:
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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