1月17日，《自然·通訊》發(fā)表了一項(xiàng)中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所朱順義研究組的最新研究成果，報(bào)道了疾病抗性基因從植物到動(dòng)物水平轉(zhuǎn)移的最新發(fā)現(xiàn)。

　　果蠅和真菌同屬食腐生物，取食腐爛水果的分解物。在此微生態(tài)環(huán)境中，它們之間為營(yíng)養(yǎng)獲取而成為競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。先前的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，果蠅抵抗真菌感染主要依賴于一種類似于植物防御肽類的果蠅素分子（Drosomycin）。這類分子構(gòu)成果蠅和所有植物天然免疫的關(guān)鍵組份。其不連續(xù)的系統(tǒng)發(fā)育分布以及植物和果蠅緊密的生態(tài)學(xué)上的聯(lián)系，提示這種抗真菌疾病抗性基因可能存在植物-果蠅水平基因轉(zhuǎn)移的可能性。

　　為了分辨這一問(wèn)題，研究人員首先分析了與果蠅同屬蛻皮動(dòng)物的線蟲(chóng)基因組，發(fā)現(xiàn)了腐生水果線蟲(chóng)Caenorhabditis remanei和北方根結(jié)線蟲(chóng)Meloidogyne hapla基因組編碼類果蠅素基因。在C. remanei，這些基因構(gòu)成了一個(gè)由15個(gè)成員組成的多基因家族（命名為線蟲(chóng)素Cremycin-1到Crymycin-15）。線蟲(chóng)素與果蠅素以及植物防御肽享有高度的序列和結(jié)構(gòu)相似性。

　　半定量RT-PCR證實(shí)真菌攻擊數(shù)小時(shí)后大多數(shù)線蟲(chóng)素基因轉(zhuǎn)錄水平顯著上調(diào)�；瘜W(xué)合成的線蟲(chóng)素-5與果蠅素具有同等的抑制絲狀真菌生長(zhǎng)的能力。顯微觀察表明線蟲(chóng)素-5通過(guò)破壞絲狀真菌的孢子結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其無(wú)法發(fā)育為菌絲。此外，研究還發(fā)現(xiàn)線蟲(chóng)素-5通過(guò)抑制胞質(zhì)分裂有效殺死一系列致病酵母菌的臨床分離株，且具有較低的溶血性和高度的血清穩(wěn)定性。

　　進(jìn)一步大范圍的數(shù)據(jù)庫(kù)搜索合并分子克隆技術(shù)，研究人員發(fā)現(xiàn)除了果蠅和線蟲(chóng)外，一些其它的昆蟲(chóng)（如家蠅，四紋豆象等）以及來(lái)自于節(jié)肢動(dòng)物門(mén)的蛛形綱，內(nèi)口綱和多足綱動(dòng)物，甚至緩爬動(dòng)物門(mén)等蛻皮動(dòng)物均含有果蠅素基因。相反，非蛻皮動(dòng)物的多細(xì)胞動(dòng)物、原生動(dòng)物以及真菌均缺乏果蠅素基因。這些數(shù)據(jù)表明蛻皮動(dòng)物的果蠅素基因可能起源于早期的植物抗性基因的水平轉(zhuǎn)移。在隨后的蛻皮動(dòng)物物種形成過(guò)程中完成了垂直遺傳，基因復(fù)制以及結(jié)構(gòu)和功能分化。

　　該研究首次利用基因組資源和生態(tài)學(xué)思路揭示了一個(gè)真核生物疾病抗性基因復(fù)雜的進(jìn)化歷史以及結(jié)構(gòu)和功能分化的主要分子事件。該工作為從腐生蛻皮動(dòng)物基因組數(shù)據(jù)發(fā)掘具有治療潛能的抗真菌感染的肽類抗生素帶來(lái)了新的希望。