圖：桿狀病毒人工合成的工作原理示意圖（A）及病毒電鏡觀察（B）

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合成生物學技術作為 21 世紀的一門新興生物學技術，推動了生命科學乃至整個自然科學領域的發展。病毒的人工合成為深入揭示病毒的本質和功能，以及病毒的遺傳改造提供了強有力的工具。以往，對病毒人工合成的探索主要集中在 RNA 病毒上，而目前已知zui大的 RNA 病毒基因組也僅有~30 kb。迄今為止，所報道成功合成的 DNA 病毒zui大不超過 6 kb。桿狀病毒是一類大的雙鏈 DNA 病毒（基因組大小 80-180 kb），在生物藥、真核表達系統等領域具有重要的應用價值。近期，中國科學院武漢病毒研究所研究員胡志紅課題組聯合運用 PCR 及酵母轉化相關的同源重組（Transformation Associated Recombination, TAR）技術，合成了桿狀病毒模式種 AcMNPV 的全基因組，并通過轉染細胞成功拯救出了有感染性的人工合成病毒。

研究人員首先利用 PCR 擴增覆蓋 AcMNPV 全基因的~45 個片段，每個片段約 3kb，相鄰片段之間有大于 60 bp 的重疊序列。然后利用 TAR 技術，在酵母細胞內進行了三次重組，依次獲得了 9 個~15 kb 的片段、3 個~45 kb 的片段和全基因組（145,299 bp）。將合成的病毒基因組進行了 454 測序驗證，通過轉染昆蟲細胞成功獲得了有感染性的人工合成病毒 AcMNPV-WIV-Syn1（圖 A）。電鏡、一步生長曲線和生物測定等結果表明，合成病毒與親本病毒具有相似的生物學特性（圖 B）。

該技術的建立，不僅為桿狀病毒的基礎研究提供了有力工具，還可以用于改良桿狀病毒的表達系統和殺蟲性能。該研究是大 DNA 病毒研究領域的重要突破，被審稿人認為“this is a highly significant paper that will serve as a landmark in synthetic biology”。