论文解读--白斑综合症病毒感染对中国明对虾Ras基因的影响


今天跟大家分享一篇文章:白斑综合症病毒感染对中国明对虾Ras基因的影响,引用信息如下:


Ras是一种小的GTP结合蛋白,参与多种细胞过程的调控,包括细胞增殖,细胞周期和细胞凋亡,并且在恶性肿瘤的扩散中也起着重要作用。

中国明对虾是中国传统的水产养殖品种,主要分布在黄海,渤海和朝鲜半岛的西海岸。

白斑综合症(WSD)对全世界虾类养殖都有影响,每年造成巨大的经济损失。白斑综合症病毒(WSSV)是WSD的病原体,为双链DNA病毒,几乎能感染所有的商业虾种,包括中国明对虾,南美白对虾,斑节对虾和日本囊对虾。感染了WSSV的虾一般迅速死亡,死亡率几乎达到100%。

本研究克隆了中国明对虾Ras蛋白基因FcRas,并对基因和蛋白质序列进行了分析。在用WSSV感染实验组对虾后,通过Western blot分别检测了肝胰脏,鳃和肌肉中的FcRas水平,从而研究WSSV对Ras基因的影响。

一、FcRas 基因和蛋白质序列





FcRas的ORF长度为564bp,编码187个氨基酸。预测的蛋白分子量为21.33kDa,蛋白pI值为7.01。在第10~17、33~35、57~60、116~119、144~146位氨基酸之间,发现5个参与GTP代谢的保守结构域。多重序列比对显示,FcRas蛋白与其他物种的Ras蛋白具有74.3%-100.0%的序列同源性,并构建了脊椎动物和无脊椎动物Ras的系统发育树。



二、原核表达



原核表达分析表明,重组FcRas存在于细菌培养物的包涵体沉积物中。重组FcRas的分子量约为28 kDa。

三、WSSV感染实验

1、WSSV感染中国明对虾组织中FcRas mRNA水平


肝胰脏中的FcRas mRNA水平在感染12h(P <0.01)和24 h(P <0.05)后显著下调;在感染48 h后显著上调(P <0.05)。在鳃中,尽管转录水平明显上调,但在感染组和对照组之间未观察到统计学上的显著差异(P <0.05)。

2、WSSV感染中国明对虾肝胰脏和肌肉中FcRas蛋白水平


WSSV感染后,肝胰脏中FcRas蛋白的浓度显著降低(P <0.05),分别在感染后6、12、24和48 h降至对照的0.24、0.36、0.37和0.40倍。而对虾肌肉中的FcRas蛋白浓度没有明显变化。

总结
研究结果证明FcRas是一个保守的基因且Ras的N端序列比C端序列保守,这表明Ras的N-末端可能在信号转导中起重要作用。前期研究显示鳃和肌肉是WSSV的两个主要靶组织,而非肝胰脏。值得注意的是,在本研究中,尽管WSSV几乎不感染肝胰脏,但作为一种在免疫功能中起重要作用的组织,WSSV感染对肝胰脏的基因表达水平也有显著影响。研究者认为WSSV可能通过下调免疫相关基因的表达来抑制肝胰脏的免疫功能。相比之下,肌肉中FcRas基因表达的显著上调可能是WSSV病毒复制的结果。这个假设需要进一步研究。日本囊对虾先前的一项研究表明,小GTPases的表达水平都受到WSSV感染的影响,如Ranbp、Rho和Rab。另一项研究表明,在WSSV感染后,日本囊对虾肝胰脏中的ADP核糖基化因子(ARF)也出现上调。综上所述,这些结果表明,WSSV感染过程不仅影响Ras,也影响其他小GTPases。然而,这些小GTPases在虾与WSSV相互作用中的具体影响尚未确定。无论表达变化是由对虾对WSSV感染的防御反应引起的,还是由WSSV病毒基因的复制引起的,都需要进一步的研究。