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凡纳滨对虾敲降β-catenin后感染白斑综合症病毒的转录组分析

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应用海洋学学报 2024年

作者：杨忠明伍文豪施泓黄智豪阮灵伟自然资源部第三海洋研究所自然资源部海洋生物遗传资源重点实验室福州大学先进制造学院

白斑综合症病毒(whitespotsyndromevirus,WSSV)是对虾养殖过程中最具代表性的病原体之一，给对虾养殖产业造成了严重的经济损失。Wnt/β-catenin信号通路是高度保守的信号通路，越来越多的研究表明，该通路在宿主免疫过程中发挥重要作... 详细信息

白斑综合症病毒(whitespotsyndromevirus,WSSV)是对虾养殖过程中最具代表性的病原体之一，给对虾养殖产业造成了严重的经济损失。Wnt/β-catenin信号通路是高度保守的信号通路，越来越多的研究表明，该通路在宿主免疫过程中发挥重要作用。本研究以凡纳滨对虾（Penaeusvannamei）Wnt/β-catenin信号通路的核心分子Lvβ-catenin为研究对象，采用RNA干扰技术敲低其转录水平，结合转录组学分析WSSV感染过程中Lvβ-catenin介导调控的响应分子。通过转录组差异表达基因比较分析与q RT-PCR验证，发现105个基因与WSSV感染过程中Lvβ-catenin介导的调控相关，其中免疫相关分子cGMP依赖蛋白激酶、血蓝蛋白F链、岩藻糖基转移酶8在受到WSSV刺激后转录水平下调，而在敲降Lvβ-catenin之后，血蓝蛋白F链、岩藻糖基转移酶8的转录水平会有所上调。利用GO、KEGG等数据库对转录组数据进行分析，结果显示差异基因的功能注释到代谢过程的基因数目最多，并且富集的通路主要集中于新陈代谢，表明WSSV侵染过程中β-catenin主要调控宿主的代谢过程，并可能通过调控宿主代谢过程来参与宿主的抗病毒过程。此外，分析还发现β-catenin可以调控下游抗菌肽的表达，从而帮助宿主抵御病毒侵染。综上所述，糖/氨基酸代谢和抗菌肽调控可能与宿主-病毒相互作用密切相关。本研究初步揭示了凡纳滨对虾响应WSSV感染时Lvβ-catenin介导的分子调控特征，将有助于深入认识Wnt/β-catenin信号通路在宿主-病毒相互作用过程中的功能机制。

关键词：海洋生物学对虾白斑综合症病毒 β-catenin 转录组 RNA干扰

Hippo信号通路与海洋无脊椎动物天然免疫

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中国生物化学与分子生物学报 2023年第1期39卷 33-41页

作者：任洁林文洋阮灵伟自然资源部第三海洋研究所自然资源部海洋生物遗传资源重点实验室福建厦门361005

Hippo信号通路是一条在进化上保守的丝氨酸/苏氨酸激酶级联信号通路,主要参与调控器官大小、组织再生、胚胎发育和肿瘤发生。在果蝇中,经典的Hippo信号通路主要由Hippo(Hpo)、Salvador(Sav)、Warts(Wts)、MOB as tumor suppressor (Mats... 详细信息

Hippo信号通路是一条在进化上保守的丝氨酸/苏氨酸激酶级联信号通路,主要参与调控器官大小、组织再生、胚胎发育和肿瘤发生。在果蝇中,经典的Hippo信号通路主要由Hippo(Hpo)、Salvador(Sav)、Warts(Wts)、MOB as tumor suppressor (Mats)、Yorkie(Yki)和Scalloped(Sd)组成。其不仅可通过Fat(Ft)和Crumbs(Crb)等上游分子进行调控,而且还能与NF-κB途径、IFN途径、ROS途径、cGAS-STING信号通路以及Wnt信号通路发生交联,共同调控天然免疫过程。海洋无脊椎动物缺乏获得性免疫,主要依靠天然免疫抵御病原体的侵害。Hippo信号通路作为与生长发育和天然免疫密切相关的信号通路,对海洋无脊椎动物的研究中有着重要的意义。目前,对于海洋无脊椎动物Hippo信号通路所知甚少,关于其在天然免疫中的研究更是寥寥无几。开展Hippo信号通路在海洋无脊椎动物天然免疫过程中功能机制的研究,将为深入了解海洋无脊椎动物的天然免疫调控提供一种新思路。本文通过对Hippo信号通路的组成、调控机制以及其在海洋无脊椎动物天然免疫中作用的研究进行综述。将为海洋无脊椎动物天然免疫研究提供有益的参考。

关键词： Hippo信号通路天然免疫海洋无脊椎动物

深海热液区管状蠕虫Ridgeia piscesae新型C型凝集素的克隆与表达

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应用海洋学学报 2023年第2期42卷 195-202页

作者：陈燕婕阮灵伟施泓陈新华福建农林大学海洋研究院、福建省海洋生物技术重点实验室福建福州350002 自然资源部第三海洋研究所、海洋生物遗传资源重点实验室福建厦门361005

C型凝集素作为凝集素家族的主要成员之一,在无脊椎动物中有着丰富的多样性,其独特的生物学功能广泛应用于生物、医药等诸多领域。本研究从采集于东北太平洋深海热液区胡安·德富卡洋脊的管状蠕虫Ridgeia piscesae中克隆获得了一种新型C... 详细信息

C型凝集素作为凝集素家族的主要成员之一,在无脊椎动物中有着丰富的多样性,其独特的生物学功能广泛应用于生物、医药等诸多领域。本研究从采集于东北太平洋深海热液区胡安·德富卡洋脊的管状蠕虫Ridgeia piscesae中克隆获得了一种新型C型凝集素基因RPCL。该基因与已报道的凝集素的相似性都很低,并且三维结构预测有异于传统凝集素,提示其可能具有一些特殊的功能性质。进一步的原核表达成功实现了RPCL的异源重组表达,通过透析复性获得了大量可溶性蛋白,为其相关功能性质的研究打下了坚实的基础。

关键词：海洋生物学凝集素管状蠕虫Ridgeia piscesae 克隆表达

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PI3K-Akt信号通路与病毒感染

生物技术通报 2013年第6期29卷 53-62页

作者：刘荣雕阮灵伟国家海洋局第三海洋研究所国家海洋局海洋生物遗传资源重点实验室厦门361005

控制细胞内关键信号传导通路是病毒在感染过程中调控众多细胞功能的一种重要方式。PI3K-Akt是细胞内重要的信号通路,一些病毒利用该信号通路与宿主免疫系统进行博弈,进而成功实现对宿主细胞的感染,胁迫宿主细胞为其复制增殖服务,并且最... 详细信息

控制细胞内关键信号传导通路是病毒在感染过程中调控众多细胞功能的一种重要方式。PI3K-Akt是细胞内重要的信号通路,一些病毒利用该信号通路与宿主免疫系统进行博弈,进而成功实现对宿主细胞的感染,胁迫宿主细胞为其复制增殖服务,并且最终导致宿主生理代谢功能紊乱,甚至是诱发癌症生成。因此,了解PI3K-Akt信号通路在病毒感染过程中的调控作用,对理解一些病毒感染及发病机制,以及相关病毒疾病的预防和治疗具有重要意义。综述PI3K-Akt信号通路与病毒感染的相关研究进展。

关键词： PI3K-Akt 病毒感染免疫癌症

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嗜热菌分子分类方法及适应性机制的初步研究

嗜热菌分子分类方法及适应性机制的初步研究

作者：阮灵伟厦门大学

学位级别：硕士

微生物是地球上最大的生物资源宝库,嗜热微生物作为其一个重要的组成部分,由于生长环境的极端特殊性,使得它们具有了一套独特的酶系统和防御机制来适应这种对大多数生物来说是难以生存的环境。它们细胞和酶蛋白独特的耐热性和与之相适... 详细信息

微生物是地球上最大的生物资源宝库,嗜热微生物作为其一个重要的组成部分,由于生长环境的极端特殊性,使得它们具有了一套独特的酶系统和防御机制来适应这种对大多数生物来说是难以生存的环境。它们细胞和酶蛋白独特的耐热性和与之相适应的分子结构,使之成为了人们开发利用的重要生物资源,从中分离和提取的新颖工业酶和其他生物活性物质在基因工程、蛋白质工程、发酵工程及矿产资源的开发利用上均有很大的应用价值。更为重要的是,嗜热微生物在生物系统进化中具有特殊地位,蕴涵着生命进化历程的丰富信息,对其环境适应性机理等生理特征的研究,将对研究生命的起源,进而揭示生命现象的本质具有重要的意义。本文从厦门周边地区温泉采集得到样品,在75℃和80℃的温度下进行培养并分离得到60株嗜热菌。由于传统上微生物主要依靠培养和生化等表型特征进行分类鉴定,较为烦琐。为了从大量的菌株中筛选出不同的菌株,有效的简化筛选过程,我们运用了细菌全蛋白SDS-PAGE电泳比较分析、RAPD比较分析和16S-23S rDNA间隔区比较分析等分子生物学方法从中筛选得到7株种属不同的嗜热菌,并进一步运用16S rDNA序列分析鉴定其种属关系,为进一步研究奠定了基础。由于嗜热菌的最适生长温度比较高,因此其对环境温度变化的适应性不仅对其生存、生长至观重要,而且对于研究其与常温菌等其他微生物的关系,进而解开生命进化之谜具有重要意义。在筛选得到的菌株中,我们选取了WH-10作为进一步的研究对象,运用随机引物PCR技术(Random arbitrarily primed PCR,RAP-PCR),以最适生长温度(75℃)作对照,研究WH-10在最低生长温度(45℃)下基因表达的差异。通过对RAP-PCR优化,差异基因筛选的阳性率得到了极大地提高。在筛选到的53个差异片段中,我们选取了35个差异片段进一步用Northern blot进行验证,其中有18个差异基因证实在转录水平上存在着表达差异。这些基因主要涉及细胞膜表面结构的改变、转录调控以及生理代谢的适应性调整,比较全面的反映了嗜热微生物对低温环境整体的适应性,将有助于阐明嗜热微生物对环境温度的适应性机制。

关键词：嗜热菌分类鉴定 RAP-PCR 差异表达基因质粒

深海热液区超嗜热古菌Thermococcus sp.TVG2的培养分离与鉴定

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微生物学通报 2015年第3期42卷 467-477页

作者：陈艳琼阮灵伟厦门大学生命科学学院福建厦门3610051 厦门市海洋生物遗传资源重点实验室省部共建国家重点实验室培育基地国家海洋局海洋生物遗传资源重点实验室国家海洋局第三海洋研究所福建省海洋生物遗传资源重点实验室福建厦门361005

【目的】培养分离大西洋脊热液区的超嗜热古菌,为进一步认识该生态系统中的物种及其特点奠定基础。【方法】将大西洋脊热液区海水样品用YTSV培养基富集培养,选取其中富集效果最佳的TVG2培养物用减绝稀释法分离纯化。对所分离菌株进行形... 详细信息

【目的】培养分离大西洋脊热液区的超嗜热古菌,为进一步认识该生态系统中的物种及其特点奠定基础。【方法】将大西洋脊热液区海水样品用YTSV培养基富集培养,选取其中富集效果最佳的TVG2培养物用减绝稀释法分离纯化。对所分离菌株进行形态、生理生化特征等分析,并通过分子生物学手段对其进行初步鉴定。【结果】菌株TVG2属于超嗜热厌氧球菌,直径约1.0μm;生长温度范围50-88°C,最适生长温度82°C;生长p H范围为5.0-9.0,最适生长p H值为6.5;生长Na Cl浓度为1.0%-4.0%(质量体积比),最适生长浓度为2.5%;元素硫可显著提高菌株TVG2的生物量,但非生长必需;丙酮酸钠能显著促进该菌株生长,但葡萄糖对其生长则有抑制作用。根据其形态特征、生理生化特性及16S r RNA基因序列分析,确定菌株TVG2属于热球菌属。【结论】用YTSV培养基从大西洋脊热液区样品中分离获得超嗜热厌氧菌株TVG2,并确定其为Thermococcus属成员,命名为Thermococcus sp.TVG2。

关键词：深海热液区超嗜热厌氧古菌 16S rRNA 热球菌属

超深渊钩虾Eurythenes gryllus i型溶菌酶的基因克隆与表达

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应用海洋学学报 2020年第1期39卷 42-48页

作者：李雪雪阮灵伟宁波大学海洋学院浙江宁波315000 自然资源部第三海洋研究所、自然资源部海洋生物遗传资源重点实验室福建厦门361005

根据研究证明,在机体先天免疫系统中溶菌酶作为重要的效应分子之一,通过参与机体中多种免疫反应,主要是通过形成一个水解体系,从而破坏和消除侵害体内的病原体,进而促使机体实现免疫防御。本研究以生活在深海超深渊海沟极端环境下的钩虾... 详细信息

根据研究证明,在机体先天免疫系统中溶菌酶作为重要的效应分子之一,通过参与机体中多种免疫反应,主要是通过形成一个水解体系,从而破坏和消除侵害体内的病原体,进而促使机体实现免疫防御。本研究以生活在深海超深渊海沟极端环境下的钩虾Eurythenes gryllus为材料,首次从Eurythenes gryllus中克隆获得i型溶菌酶(i-type lysozyme)基因EgLyz。序列分析表明,基因EgLyz与已知序列相似性较低,并含有一个失稳酶结构域。综合分析结果表明EgLyz可能是一个新颖的溶菌酶蛋白。在此基础上,对基因EgLyz进行了大肠杆菌原核重组表达,成功获取了较高纯度的可溶性表达产物,为后续生物活性分析奠定了实验基础。

关键词：海洋生物学溶菌酶 Eurythenes gryllus 超深渊克隆表达

凡纳滨对虾ATF-2分子克隆及表达特征分析

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应用海洋学学报 2016年第2期35卷 190-197页

作者：姚德福阮灵伟施泓厦门大学生命科学学院福建厦门361005 国家海洋局第三海洋研究所国家海洋局海洋生物遗传资源重点实验室福建厦门361005

激活转录因子-2(ATF-2)作为细胞内应激活化蛋白激酶下游效应分子,参与调控了生物体诸如细胞增殖、凋亡以及免疫炎症反应等许多细胞生物学过程.本研究首次从凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)中克隆得到了ATF-2基因全长编码序列,命名为Lv... 详细信息

激活转录因子-2(ATF-2)作为细胞内应激活化蛋白激酶下游效应分子,参与调控了生物体诸如细胞增殖、凋亡以及免疫炎症反应等许多细胞生物学过程.本研究首次从凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)中克隆得到了ATF-2基因全长编码序列,命名为Lv ATF-2.序列分析表明,Lv ATF-2基因开放阅读框长1 719 bp,可编码572个氨基酸.其编码的蛋白具有特征性的锌指结构和碱性亮氨酸拉链结构域,并且在N端具有两个保守的苏氨酸磷酸化位点(Thr71和Thr73).进一步的系统进化树分析显示,Lv ATF-2蛋白与脊椎动物及软体动物ATF-2蛋白聚为一簇,且与软体动物ATF-2蛋白亲缘关系更近.半定量RT-PCR结果显示,Lv ATF-2基因在所检测的各个组织中均有转录,但在鳃和肠道中转录量较高.此外Lv ATF-2基因在白斑综合症病毒(WSSV)感染早期转录水平显著下降,提示该基因与WSSV感染密切相关,可能参与了对虾应答病毒的免疫反应过程.本文通对Lv ATF-2基因的克隆与表达特征分析,为将来研究该基因在对虾免疫应答过程中的功能提供了依据.

关键词：海洋生物学凡纳滨对虾激活转录因子-2(ATF-2) 白斑综合症病毒(WSSV) 分子克隆

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Wnt信号通路与无脊椎动物天然免疫

生物技术通报 2021年第5期37卷 182-196页

作者：邹晨辰阮灵伟施泓自然资源部第三海洋研究所自然资源部海洋生物遗传资源重点实验室厦门361005

Wnt作为一条保守的信号通路,其在不同生物过程中的作用已被广泛研究。相比脊椎动物,天然免疫在缺乏获得性免疫的无脊椎动物中显得尤为重要。近年来,由于Wnt信号通路在脊椎动物免疫中的功能被逐渐挖掘,其在无脊椎动物天然免疫中的作用引... 详细信息

Wnt作为一条保守的信号通路,其在不同生物过程中的作用已被广泛研究。相比脊椎动物,天然免疫在缺乏获得性免疫的无脊椎动物中显得尤为重要。近年来,由于Wnt信号通路在脊椎动物免疫中的功能被逐渐挖掘,其在无脊椎动物天然免疫中的作用引发越来越多的关注。对Wnt信号通路及其在无脊椎动物天然免疫中的重要作用进行了综述,旨为无脊椎动物的疾病防治提供新思路。

关键词： Wnt信号通路无脊椎动物天然免疫