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World File Search SystemBmNPV
构建可诱导杆状病毒CRISPR/Cas9抗家蚕BmNPV病毒系统
1 中国科学院上海植物生理生态研究所，分子植物科学卓越创新中心，昆虫发育与进化生物学重点实验室，上海 200032；liuyujia@cemps.ac.cn (YL)；sqchen@sibs.ac.cn (SC)；yangdehong@cemps.ac.cn (DY)；lmtang2016@cemps.ac.cn (LT)；yangxu@cemps.ac.cn (XY)；yhwang@cemps.ac.cn (YW)；xy384@outlook.com (XL) 2 中国科学院大学，北京 100049 3 沈阳农业大学生物科学与技术学院蚕桑系，沈阳 110866； chendongbin@stu.syau.edu.cn 4 山东农业大学林学院，泰安 271018；ZhangXiaoqian7@aliyun.com 5 中国科学院武汉病毒研究所，国家病毒学重点实验室，武汉 430071；Wangml@wh.iov.cn * 通讯地址：huzh@wh.iov.cn (ZH)；yphuang@sibs.ac.cn(YH)
腺苷受体通过调节家蚕的能量代谢来调节杆状病毒（芽生病毒）感染的允许性
尽管宿主生理调节已被解释为支持杆状病毒传播的重要过程，但不能排除宿主抗病毒反应对能量供应的需求。我们目前的研究表明，家蚕 AcMNPV（芽生病毒）感染后的代谢诱导刺激了病毒清除和抗病毒蛋白 gloverin 的产生。此外，我们证明了腺苷受体信号 (AdoR) 在调节杆状病毒感染后的这种代谢重编程中起着重要作用。通过使用第二个鳞翅目模型草地贪夜蛾 Sf-21 细胞，我们证明了由腺苷信号调节的糖酵解诱导是调节杆状病毒感染允许性的保守机制。我们目前的研究中的另一个有趣发现是，BmNPV 和 AcMNPV 感染都会引起代谢活化，但似乎 BmNPV 感染会缓和 ATP 产生的水平，这与 AcMNPV 感染后的急剧增加形成鲜明对比。我们鉴定出 BmNPV 感染诱导的潜在 AdoR miRNA，并得出结论，BmNPV 可能试图通过抑制腺苷信号传导并进一步降低宿主的抗杆状病毒反应来最大限度地减少代谢活化。我们目前的研究表明，杆状病毒感染后腺苷信号传导激活能量合成是宿主的生理反应，对于支持抗感染的先天免疫反应至关重要。
利用 CRISPR-Cas 系统编辑家蚕基因组的进展
简单总结：最强大的基因编辑方法之一是 CRISPR（成簇的规律间隔的短回文重复序列）-Cas（CRISPR 相关）工具。家蚕（Bombyx mori）对全球经济有着巨大的影响，在养蚕业中发挥着举足轻重的作用。然而，家蚕作为科学界最伟大的贡献者之一，被用于建立用于生产目标蛋白的非凡生物反应器并作为一种伟大的实验模型生物而受到关注。在此，我们重点介绍利用 CRISPR-Cas 在家蚕基因组操作领域取得的进展。为了编辑家蚕的基因组，人们取得了显著的进展，例如揭示基因功能和开发对家蚕核多角体病毒（BmNPV）具有增强抗性的突变株。我们还讨论了 CRISPR-Cas 如何加速家蚕及其他领域的基础研究，从而凸显了昆虫生物技术在众多科学领域的巨大潜力。
BmSPP 是家蚕的一种抗病毒基因
SPP 是一种 GXGD 型膜内裂解天冬氨酰蛋白酶，具有 9 个跨膜结构域，可裂解疏水脂质双层中的跨膜蛋白（ 1 , 2 ）。SPP 在整个进化过程中表现出高度的保守性，广泛存在于各种真核生物中，包括真菌、原生动物、植物和动物（ 3 ）。它具有广泛的生物学功能：通过消除前体信号肽酶 (SP) 裂解后在内质网 (ER) 中积累的信号肽来调节 ERAD 通路（ 4 ）；与错误折叠的膜蛋白结合并形成参与体内自噬的大型寡聚复合物（ 5 ）；通过水解信号肽来控制正常的免疫监视，促进表位片段的释放，保护细胞免受自然杀伤细胞 (NK) 的攻击 ( 6 )；与病毒蛋白相互作用，影响病毒的加工和复制，或作为病毒逃避宿主免疫系统的手段 ( 4 , 7 – 9 )。敲低或抑制 SPP 会极大地影响生物体自身对病毒的抵抗力。SPP 介导的裂解负责将丙型肝炎病毒 (HCV) 核心蛋白引导到脂滴，这是病毒出芽和核衣壳组装的关键步骤。研究表明，使用抑制剂抑制 SPP 可以阻碍 HCV 增殖 ( 7 , 8 , 10 )。在感染过程中，单纯疱疹病毒 (HSV) 利用其糖蛋白 K (gK) 与 SPP 结合，促进 HSV-1 复制。SPP 诱导的敲除小鼠的病毒潜伏期显著缩短，使用 SPP 抑制剂后病毒复制也显著减少 ( 9 , 11 )。SPP 在猪瘟病毒 (CSFV) 核心蛋白的加工和成熟过程中起着重要作用，使用 (Z-LL) 2-酮抑制 SPP 可显著降低 CSFV 的活力 ( 12 )。这些实例凸显了 SPP 在病毒感染中的深远意义，表明针对宿主 SPP 可能是一种非常有效的抗病毒策略。家蚕（Bombyx mori）因其独特的吐丝特性而成为一种经济昆虫。然而，家蚕生产经常受到各种蚕业疾病的困扰。在这些疾病中，BmNPV 是最严重和最昂贵的病毒性疾病，导致严重的蚕业损失。考虑到 SPP 的特性，我们研究了编辑 BmSPP 是否可以提高家蚕对 BmNPV 的抵抗力。我们的预期是编辑 BmSPP 会产生抗性菌株。NPV 是一种存在于多种节肢动物中的杆状病毒，可感染 8 个目 600 多种昆虫，包括鳞翅目、膜翅目、双翅目、鞘翅目等（13）。它是一种具有双链环状 DNA 基因组的 DNA 病毒，因其基因组被包裹在杆状核衣壳中而得名（14）。BmNPV 在感染过程中产生两种类型的病毒颗粒：包涵体衍生病毒 (ODV) 和芽生病毒 (BV)。杆状病毒对宿主幼虫的感染是由 ODV 引起的，随后，BV 导致宿主的全身感染（15）。杆状病毒经口腔进入宿主，经前肠进入中肠，在中肠碱性环境中释放ODV。然后ODV直接与中肠细胞膜融合，释放核衣壳进入细胞质，导致原发性感染（14）。在宿主体内，病毒利用宿主自身的环境在宿主细胞内复制