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科研進展

武漢病毒所/生物安全大科學中心在大DNA病毒基因組多位點編輯研究中取得進展

來源： 時間：2021-12-31
      近日，國際學術期刊ACS Synthetic Biology（《ACS合成生物學》）在線發表了中國科學院武漢病毒研究所/生物安全大科學研究中心胡志紅、王曼麗團隊的最新研究成果。論文題為“Multiloci manipulation of baculovirus genome reveals the pivotal role of homologous regions in viral DNA replication, progeny production, and enhancing transcription”。該研究利用合成生物學技術, 對昆蟲桿狀病毒的8個同源重復區(hrs)進行了多位點編輯，揭示了hrs的功能。

      病毒基因組編輯是病毒學基礎研究和應用研究的關鍵技術。對桿狀病毒、皰疹病毒和痘病毒等大DNA病毒的基因組進行多靶點操作在技術上具有挑戰性，對病毒基因組中重復序列的編輯則更加困難。在許多大DNA病毒中具有多個拷貝的同源重復區（hrs），它們在病毒的生命周期中發揮著關鍵作用。該研究利用前期構建的桿狀病毒人工合成平臺，對苜蓿銀紋夜蛾核多角體病毒(AcMNPV)的基因組進行了多位點同時刪除，人工合成了去除所有hrs的AcMNPV基因組Syn-Δhrs，以及分別保留了單個hr1、hr2或hr3的Syn-hr1, Syn-hr2, Syn-hr3，并成功地進行了病毒拯救。研究結果表明，hrs對病毒復制不是必需的，但對鄰近區域的基因轉錄起增強作用，而且轉錄增強效果與hrs的特定序列相關。上述研究證明了合成生物學技術在大DNA病毒的多位點編輯和功能研究中的可行性和優越性，也為桿狀病毒表達載體的優化設計提供了新思路。
 
圖：hr缺失桿狀病毒的合成、拯救及轉錄組分析

       該研究得到了國家自然科學基金（31872640）和中科院前沿科學重點研究項目（QYZDJ-SSW-SMC021）的資助。武漢病毒所博士生胡恒睿為該論文的第一作者，胡志紅研究員和王曼麗研究員為該論文的共同通訊作者。

論文連接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acssynbio.1c00303
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