魚類病毒病的爆發(fā)與流行是水產(chǎn)養(yǎng)殖尤其是集約化養(yǎng)殖的重要威脅。與哺乳動(dòng)物類似，魚類抗病毒感染主要通過天然免疫反應(yīng)系統(tǒng)和獲得性免疫反應(yīng)系統(tǒng)來行使功能。天然免疫反應(yīng)系統(tǒng)是在生物體演化出來的、對(duì)抗病原體感染的古老防御系統(tǒng)，從低等的無脊椎動(dòng)物到人類都得到高度發(fā)展，是生物體抗病毒感染的第一道重要防線。但是，獲得性免疫系統(tǒng)是從有頜類動(dòng)物才開始演化起來。魚類作為較原始的有頜類動(dòng)物類群，其獲得性免疫系統(tǒng)在許多種類才剛剛得到演化發(fā)展，因此，魚類對(duì)病毒感染的獲得性免疫反應(yīng)往往不顯著、免疫記憶也相對(duì)較弱。

為防治魚類病毒病所采取的預(yù)苗接種策略，不僅費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，且還常難以達(dá)到預(yù)期效果。對(duì)于魚類抗病毒感染而言，天然免疫系統(tǒng)相對(duì)獲得性免疫系統(tǒng)尤為重要。此外，魚類病毒感染引起的爆發(fā)性死亡，一般發(fā)生在病毒感染后的1-2周內(nèi)，而這正是天然免疫系統(tǒng)發(fā)揮作用的主要階段。在闡明魚類抗病毒天然免疫反應(yīng)機(jī)制的基礎(chǔ)上，以天然免疫反應(yīng)負(fù)調(diào)控因子作為分子靶標(biāo)，利用基因編輯技術(shù)培育抗病魚類新品種，是水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的重要方向。

中國科學(xué)院水生生物研究所魚類低氧生物學(xué)學(xué)科組先期通過病毒感染后的轉(zhuǎn)錄組分析，篩選到魚類受病毒感染調(diào)控的一系列因子。該學(xué)科組利用模式魚類斑馬魚，結(jié)合分子生物學(xué)技術(shù)，系統(tǒng)分析了這些因子在魚類抗病毒中的作用及其分子機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)：精氨酸甲基化轉(zhuǎn)移酶prmt7通過抑制RLR信號(hào)通路，負(fù)調(diào)控魚類抗病毒反應(yīng)：精氨酸甲基化轉(zhuǎn)移酶prmt3通過阻止irf3的磷酸化，負(fù)調(diào)控魚類抗病毒反應(yīng)；脯氨酸羥基化酶phd3通過阻止irf7的入核，負(fù)調(diào)控魚類抗病毒反應(yīng)：E3泛素連接酶fbxo3通過催化irf3和irf7的K27-連接的泛素化，導(dǎo)致它們的蛋白降解，從而負(fù)調(diào)控魚類抗病毒反應(yīng)。此外，研究人員還在體內(nèi)證明：信號(hào)通路中重要轉(zhuǎn)錄因子p65是魚類抗病毒反應(yīng)所必需的重要因子。在環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定、食物充足等穩(wěn)定養(yǎng)殖條件下，這些因子缺失（prmt7, prmt3, phd3, fbxo3和p65）的斑馬魚與野生型斑馬魚相比，生長、發(fā)育和繁殖都正常。因此，該研究篩選和鑒定到的魚類抗病毒天然免疫反應(yīng)的負(fù)調(diào)控因子，可作為進(jìn)一步利用基因編輯技術(shù)，培育抗病毒經(jīng)濟(jì)魚類新品種的候選靶標(biāo)。

該研究工作得到中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)，國家自然科學(xué)基金創(chuàng)新群體項(xiàng)目、重點(diǎn)項(xiàng)目和科技部“藍(lán)色糧倉“重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目的資助。