动物科学

我国本土熊蜂遗传密码研究进展

中国农业科学院蜜蜂研究所孙成研究员等人与国内外合作者为16种我国本土熊蜂绘制了高质量的参考基因组序列，并对其进行比较基因组学研究，揭示熊蜂基因组进化的分子机制，鉴定出与熊蜂生态适应性及行为特征相关的基因。相关成果发表于Molecular Biology and Evolution。熊蜂的染色体结构非常稳定，只是在寄生性熊蜂中发生了较多的染色体结构变异；转座子是决定熊蜂基因组大小的主要因素，有证据表明转座子参与了熊蜂基因编码区及调控区形成；熊蜂基因的内部结构相对稳定但是基因的边界可变，这是由于熊蜂的终止密码子在许多时候不能够有效地终止蛋白质的翻译；熊蜂的基因树与物种树高度不一致。

熊蜂属染色体数目的变化（图片来源于中国农业科学院新闻中心网站）

全熊蜂属水平上的系统进化、基因组及蛋白质组比较（图片来源于中国农业科学院新闻中心网站）

反刍动物营养与瘤胃稳态间的关系研究进展

南京农业大学动物科技学院消化道微生物实验室毛胜勇教授团队在低营养扰动瘤胃微生物与宿主的稳态研究方面取得进展。相关成果发表于Microbiome。在反刍动物集约化养殖中，由于经济状况、饲料供应的季节性波动或人为因素，都会导致动物发生营养不良，即使在饲料供应充足稳定的情况下，特定生理时期营养需求和摄入量的变化也会导致营养状况相对失衡。论文揭示了营养不良可改变瘤胃微生物功能组，从而降低其能量储留，该条件下瘤胃上皮会进行代偿补给，促进葡萄糖和脂肪酸分解代谢，提高能量供应，但最终由于代偿不及，瘤胃上皮细胞的增殖被抑制，瘤胃上皮乳头缩小，营养物质的吸收受阻。

树鼩抗病毒天然免疫通路基因特异性和HCV病毒感染模型受限的遗传机制解析

中国科学院昆明动物研究所姚永刚团队发现了位于内质网的接头蛋白STING在树鼩细胞中存在两种不同的转录本。相关成果发表于Journal of Immunology。树鼩可感染丙型肝炎病毒（HCV），但整体上HCV感染率低，极少形成持续性感染，其原因尚不明确。HCV感染树鼩原代肝细胞后，病毒可以复制。HCV NS3/4A可与tMAVS共定位，识别其第508位保守的半胱氨酸，进而切割tMAVS。tMAVS蛋白的第506位氨基酸残基是谷氨酸，虽然不是hMAVS中的缬氨酸，但是仍可支持NS3/4A切割tMAVS。NS3/4A对tMAVS切割后，可抑制下游IRF3介导的干扰素β的产生，但不影响NF-κB信号通路的激活状态。

猪瘟免疫代谢研究进展

华南农业大学兽医学院、岭南现代农业科学和技术广东省实验室陈金顶教授团队对猪瘟致病机制进行了深入研究。相关论文发表于Autophagy。猪瘟病毒感染可促进免疫细胞糖酵解的发生，激活磷酸戊糖途径促进核糖生成。研究发现，猪瘟病毒感染后可抑制机体及免疫细胞糖酵解代谢关键调控酶——乳酸脱氢酶B的产生，并重塑糖酵解代谢途径；对猪瘟病毒非结构蛋白NS3与免疫细胞糖酵解代谢关键调控酶——乳酸脱氢酶B相互作用关系进一步研究发现，乳酸脱氢酶B可减少NS3蛋白表达并调控细胞线粒体自噬的发生。另外还发现，乳酸脱氢酶B可通过调控线粒体自噬功能影响I型干扰素的产生及猪瘟病毒的复制。

揭示蚜虫适应不同寄主的奥秘

中国科学院动物研究所、中国科学院生物互作卓越创新中心戈峰和孙玉诚研究员团队与合作机构发现蚜虫分泌的唾液蛋白酶激活植物在韧皮部的防御。相关成果发表于Current Biology。桃蚜（Myzus persicae）是世界十大害虫之一。研究发现烟草韧皮部免疫系统能够识别烟草非适应型的桃蚜唾液分泌出的一类植物免疫激发子（elicitor）蛋白Cathepsin B（CathB，组织蛋白酶），激活烟草韧皮部对蚜虫的抗性，不利于桃蚜在烟草上持续取食与生长发育；而烟草适应型的桃蚜由于长期在烟草上取食，它能够通过降低其唾液蛋白CathB分泌量，以避免激发烟草韧皮部抗性，从而能够适应并顺利取食烟草植株的韧皮部汁液。

不同寄主生物型桃蚜转录组和唾液蛋白质谱联合分析（图片来源于中国科学院动物研究所网站）

研究成果在Current Biology期刊报道（图片来源于中国科学院动物研究所网站）

基于猪CRISPR文库技术的高通量功能基因筛选平台

华中农业大学动物遗传育种团队赵书红等人构建了基于猪全基因组CRISPR/Cas9敲除文库技术的高通量功能基因筛选平台，并运用该技术鉴定和筛选出参与乙型脑炎病毒复制的必需宿主基因。相关论文发表于Nature Communications。借助CRISPR/Cas9基因编辑技术，国内外已经构建出多种基因编辑猪模型。该研究团队利用自主开发的sgRNA文库设计软件，以家猪为对象，设计和构建了一个高质量sgRNA表达载体文库与突变细胞文库（PigGeCKO, v1.0）。随着进一步利用猪的全基因组CRISPR敲除文库技术，实现了高通量筛选和鉴定参与乙型脑炎病毒复制的关键宿主因子。

新冠病毒跨种传播研究进展

中国科学院微生物所、清华大学王奇慧、严景华、王宏伟等人发现SARS-CoV-2具有广泛的可能宿主范围，同时根据病毒刺突（S）蛋白受体结合域（RBD）与ACE2的结合能力，排除了一些潜在的宿主，有助于寻找真正的中间宿主，强调了监测易感动物的必要性，防止其成为新的传播源头，导致疫情再次暴发。相关论文发表于Cell Discovery。SARS-CoV-2RBD可以与多个物种（17/26）ACE2相互作用，还可以结合小鼠（啮齿目）的ACE2。目前已有多个证据表明猫可以感染SARS-CoV-2，猫是否为SARS-CoV-2的中间宿主仍需进一步的研究。值得注意的是，老虎和狮子（属于猫科）也被报道可以感染SARS-CoV-2。

疟原虫感染抑制肿瘤血管生成的新机制

中国科学院广州生物医药与健康研究院陈小平团队发现疟原虫感染及疟原虫的代谢产物疟色素通过减少肿瘤相关巨噬细胞（TAM）的浸润，并通过阻断TAM的IGF-1/MMP9信号通路从而抑制肿瘤血管生成的新机制。相关论文发表于Cell Communication and Signaling。肝癌是我国常见的恶性肿瘤。由于缺乏有效的术后治疗方法，肝癌具有很高的复发率，因此其5年生存率很低。疟原虫感染能够抑制小鼠肝癌组织中的血管生成从而抑制肿瘤的生长和转移，该发现具有重要的理论和实践意义。该研究揭示疟原虫感染能够激活已经被肿瘤抑制的免疫系统，而肿瘤相关巨噬细胞在这两种免疫机制之间起到桥梁作用。