3月30日，來自華南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院和西南大學(xué)的研究人員在美國公共科學(xué)圖書館期刊《PLoS ONE》發(fā)表了題為“Functional Divergence among Silkworm Antimicrobial Peptide Paralogs by the Activities of Recombinant Proteins and the Induced Expression Profiles”的合作研究論文。

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    華南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院的曹陽教授與西南大學(xué)的夏慶友教授為這篇文章的共同通訊作者。前者早年畢業(yè)于西南農(nóng)業(yè)大學(xué)，主要從事昆蟲分子生物學(xué)與生物技術(shù)研究，主持完成多項(xiàng)國家、省部級(jí)科研課題，目前承擔(dān)國家“973計(jì)劃”項(xiàng)目、“863計(jì)劃”重大專項(xiàng)的課題。夏慶友教授現(xiàn)為西南大學(xué)蠶學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院院長，享受*政府津貼專家，亦是西南大學(xué)*“長江學(xué)者”特聘教授。主要專業(yè)領(lǐng)域?yàn)樾Q桑分子生物學(xué)、生物技術(shù)、基因組及生物信息學(xué)。

    昆蟲對(duì)侵入體液的微生物主要通過細(xì)胞免疫和體液免疫加以清除和抑制繁殖。在體液免疫機(jī)制中主要由抗菌肽發(fā)揮作用。昆蟲基因組通常含有多種抗菌肽基因家族成員，那么昆蟲是如何協(xié)調(diào)抗菌肽基因家族成員的功能？這些抗菌肽家族成員的免疫功能分化又是通過怎樣的選擇進(jìn)化而形成？研究人員在該論文中詳細(xì)解析了這些問題。

    在這篇文章中，研究人員對(duì)家蠶基因組中的3個(gè)抗菌肽基因家族（cecropin, moricin, gloverin）成員（14個(gè)基因）抗菌功能和免疫表達(dá)活性的分化進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這3個(gè)基因家族存在著“主功能基因的免疫一致性”，BmcecB6、BmcecD、Bmmor 和 Bmglv2是這3個(gè)家族的主功能基因，其它成員的抗菌譜較窄，抗菌活性較弱，免疫表達(dá)活性也降低，有的已進(jìn)化為假基因。研究同時(shí)從分子進(jìn)化角度和上游調(diào)控元件解析了這種免疫功能分化的原因。研究所揭示的“主功能基因的免疫一致性”特征與課題組較早時(shí)間在黑腹果蠅抗真菌肽drosomycin基因家族成員中發(fā)現(xiàn)的功能分化特征（Gene, 2006; Journal of Biomedicine and Biotechnology, 2009）相一致。

　  該研究揭示的這一基本特征可以回答昆蟲是如何協(xié)調(diào)不同抗菌肽的功能這一關(guān)鍵問題，使我們加深理解昆蟲通過抗菌肽基因家族成員的協(xié)同防御機(jī)制實(shí)現(xiàn)快速、經(jīng)濟(jì)、有效抵抗微生物感染的生物學(xué)意義：主功能基因弱的基礎(chǔ)表達(dá)活性形成初次防御；主功能基因強(qiáng)的誘導(dǎo)表達(dá)活性發(fā)揮主要防御作用；其它基因成員弱的誘導(dǎo)表達(dá)活性構(gòu)成協(xié)同防御，后者針對(duì)某些微生物的強(qiáng)抗菌活性的意義也不可忽視。

    該研究得到了國家“973計(jì)劃”項(xiàng)目和“長江學(xué)者創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”項(xiàng)目的資助。

來源：生物通