XMU-China團隊再次斬獲中國合成生物學競賽-創新賽金獎

2023年8月5日，中國第二屆合成生物學競賽-創新賽在深圳理工大學（籌）明珠校區落下帷幕，全國共有48所高校，共計80支隊伍參加了本次比賽，線上線下超420萬(wan) 人次觀賽，廈門大學參賽團隊（XMU-China）成功進入決(jue) 賽並再次斬獲金獎。

頒獎典禮現場

XMU-China團隊本次參賽的課題是《蝦疾神探》，主要基於(yu) 無細胞係統開發了對蝦肝胰腺壞死綜合征快速檢測方法。因為(wei) 味道鮮美，營養(yang) 價(jia) 值高，對蝦成為(wei) 了一種備受消費者喜愛的海鮮產(chan) 品；它的養(yang) 殖規模巨大並呈現逐年增加的趨勢，這使得其在甲殼類水產(chan) 養(yang) 殖行業(ye) 中占據及其重要的經濟地位。然而，如此龐大的對蝦水產(chan) 養(yang) 殖業(ye) 目前卻正麵臨(lin) 著疾病引發的嚴(yan) 峻考驗。

據世界糧農(nong) 組織估計，每年由於(yu) 疾病的危害導致水產(chan) 養(yang) 殖的損失超過90億(yi) 美元，如此巨大的損失約達水產(chan) 養(yang) 殖行業(ye) （魚類和貝類）世界總產(chan) 值的15%。其中，對蝦急性肝胰腺壞死綜合症（AHPND）是一種發病快速死亡率極高的傳(chuan) 染性疾病，它目前已經給對蝦養(yang) 殖業(ye) 造成了沉痛和毀滅性的打擊。

這種疾病發病和傳(chuan) 染速率極快，從(cong) 放養(yang) 後約8天開始傳(chuan) 染，在20-30天內(nei) 對蝦出現大量死亡，死亡率高達100%。科學家經過多年的研究證實，對蝦急性肝胰腺壞死綜合症主要的致病菌是一種攜帶了pVA1質粒的副溶血性弧菌（V. parahaemolyticus）。其攜帶的pVA1質粒上的pirAvp和pirBvp基因可以編碼靶向對蝦肝胰腺細胞的PirAvp和PirBvp毒素產(chan) 物，這也被證實是AHPND最主要的致病因子。

因此，AHPND的早期疾病監測和診斷是降低該傳(chuan) 染病高致死率的關(guan) 鍵手段。目前，基於(yu) PCR擴增的臨(lin) 床檢查和分子鑒定是AHPND診斷的標準方法，該方法已十分成熟，但是具有耗時長、監測成本高、依賴專(zhuan) 業(ye) 設備、對專(zhuan) 業(ye) 技能要求高等特點，使其不適合廣大的中小型對蝦養(yang) 殖戶。

答辯現場

由於(yu) 引起AHPND的病原菌副溶血性弧菌可以分泌毒素PirA和PirB，XMU-China團隊決(jue) 定選擇毒素編碼基因pirAvp和pirBvp作為(wei) 檢測係統的目標。

為(wei) 了克服全細胞生物傳(chuan) 感器的局限性，即弧菌中常用的過於(yu) 複雜的群體(ti) 感應輸入信號，團隊嚐試利用合成生物學的優(you) 勢，考慮結合轉錄後調控的無細胞係統作為(wei) 檢測病原體(ti) 來源核酸的策略。檢測係統的整個(ge) 工作流程可分為(wei) 三個(ge) 部分：核酸富集、重組酶聚合酶擴增(RPA)、體(ti) 外轉錄和翻譯。

無細胞係統示意圖

憑借優(you) 異的初賽成績，XMU-China團隊成功殺入最終的決(jue) 賽。在決(jue) 賽現場答辯中也獲得評委專(zhuan) 家們(men) 的一致好評，並最終斬獲金獎。本次XMU-China團隊由來自化學化工學院、生命科學學院、環境與(yu) 生態學院、藝術學院等院係的五名本科生和一名研究生組成，在化學化工學院方柏山教授和張璦琿博士的指導下完成參賽的課題內(nei) 容。

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