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| 中國(guó)海洋大學(xué)在建立海洋生物絲盤蟲模式體系方面取得新進(jìn)展 |
| http://www.szphoebest.com 2025年9月1日 來源：華禹教育網(wǎng) |
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近日，中國(guó)海洋大學(xué)海洋生物多樣性與進(jìn)化研究所、方宗熙海洋生物進(jìn)化與發(fā)育研究中心趙呈天教授團(tuán)隊(duì)在絲盤蟲基因敲降技術(shù)體系開發(fā)方面取得新進(jìn)展，研究成果以“Decoding
the Peptidergic Signaling Pathway in Trichoplax
adhaerens through the Development of a Gene Silencing
Method”（通過開發(fā)基因沉默方法解碼絲盤蟲中的肽能信號(hào)通路）為題，發(fā)表在著名學(xué)術(shù)期刊Current Biology（《當(dāng)代生物學(xué)》）。
絲盤蟲屬于扁盤動(dòng)物門，是地球現(xiàn)存最原始的多細(xì)胞動(dòng)物之一，對(duì)其發(fā)育及演化的研究對(duì)了解多細(xì)胞生命的起源具有重要意義。遺憾的是，目前對(duì)絲盤蟲發(fā)育與演化機(jī)制的研究基本處于空白，一個(gè)重要原因是尚未建立行之有效的基因編輯技術(shù)。趙呈天教授團(tuán)隊(duì)在國(guó)內(nèi)首次建立了絲盤蟲培養(yǎng)技術(shù)體系，并初步解析了絲盤蟲細(xì)胞互作的關(guān)鍵信號(hào)通路（Nature Communications，2024）。為解決絲盤蟲基因編輯技術(shù)的難題，課題組與校內(nèi)多個(gè)團(tuán)隊(duì)深入合作，初步建立了絲盤蟲的基因敲降及轉(zhuǎn)基因等基因編輯技術(shù)。
圖1 絲盤蟲基因敲降技術(shù)
在本研究中，研究人員利用絲盤蟲體外攝食且具有較強(qiáng)細(xì)胞內(nèi)吞能力的特性，開發(fā)了一種新型納米顆粒介導(dǎo)的RNA干擾（RNAi）基因沉默技術(shù)，該技術(shù)具有操作簡(jiǎn)便、毒性弱、轉(zhuǎn)染效果穩(wěn)定的特性�；诖思夹g(shù)，并輔以Alphafold等AI篩選方式，研究人員成功鑒定出調(diào)控絲盤蟲攝食行為的關(guān)鍵信號(hào)通路。研究結(jié)果表明，絲盤蟲外周細(xì)胞分泌的神經(jīng)肽能夠通過激活上皮細(xì)胞表面的受體，進(jìn)而調(diào)控絲盤蟲的復(fù)雜攝食行為。
此外，課題組近期還在動(dòng)物學(xué)期刊Zoological Research（《動(dòng)物學(xué)研究》）在線發(fā)表了題為“Establishment of transgenic method in Trichoplax adhaerens”（絲盤蟲轉(zhuǎn)基因技術(shù)的建立）的研究論文，介紹了課題組在絲盤蟲中建立轉(zhuǎn)基因技術(shù)的嘗試。研究人員通過篩選，建立了一種基于電轉(zhuǎn)染方式，在絲盤蟲瞬時(shí)表達(dá)外源基因的轉(zhuǎn)基因方法。同時(shí)，篩選到了絲盤蟲內(nèi)源高效表達(dá)的啟動(dòng)子，為未來構(gòu)建穩(wěn)定轉(zhuǎn)基因品系提供了潛在策略。
圖2 絲盤蟲轉(zhuǎn)基因策略
團(tuán)隊(duì)合影
上述基因敲降和轉(zhuǎn)基因技術(shù)的建立，不僅填補(bǔ)了絲盤蟲等原始多細(xì)胞生物基因功能研究工具鏈的空白，更為解析多細(xì)胞演化、細(xì)胞類型分化等重大科學(xué)問題提供了全新實(shí)驗(yàn)范式。方宗熙海洋生物進(jìn)化與發(fā)育研究中心博士生李婉清、博士后金敏軍與碩士生任牧陽(yáng)為發(fā)表在Current Biology期刊論文的共同第一作者，趙呈天教授為通訊作者。此外，化學(xué)化工學(xué)院仇萌教授、海洋生命學(xué)院董波教授也為論文提供了重要參考數(shù)據(jù)。團(tuán)隊(duì)博士后金敏軍和碩士生吉中鈺為發(fā)表在Zoological Research期刊論文的共同第一作者。上述研究先后獲得國(guó)家自然科學(xué)基金杰出青年基金、重點(diǎn)國(guó)際合作項(xiàng)目等科研基金的資助。此外，李婉清同學(xué)獲得了2024基金委博士生青年基金的資助，博士后金敏軍先后獲得國(guó)家資助博士后研究人員計(jì)劃和青年科學(xué)基金（C）的資助。
通訊員：金敏軍
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