本發(fā)明涉及生物，特別是涉及mdh2基因及其抑制劑在抗zea毒素中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、霉菌毒素污染是環(huán)境中一個(gè)不容忽視的問(wèn)題，特別是在一些潮濕、溫帶的地區(qū)，這為真菌的生長(zhǎng)提供了良好的條件，據(jù)估計(jì)，全世界大約25％的農(nóng)作物受到真菌毒素的污染。玉米赤霉烯酮(zearalenone，zea)，化學(xué)式為c18h22o5，是一種主要由玫瑰鐮刀菌、禾谷鐮刀菌和三環(huán)鐮刀菌等鐮刀菌屬通過(guò)次生代謝途徑產(chǎn)生的非甾體雌激素類(lèi)真菌毒素，廣泛存在于小麥、玉米、高粱、大麥、大豆等谷物和乳制品中。zea對(duì)農(nóng)作物的污染是世界范圍內(nèi)的一個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題，作為污染最嚴(yán)重的真菌毒素之一，zea造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。除了農(nóng)作物的重大經(jīng)濟(jì)損失外，霉菌毒素還經(jīng)常污染食物和動(dòng)物飼料。2017年世界衛(wèi)生組織國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)公布的致癌物清單中，源于禾谷鐮刀菌，大刀鐮刀菌和克地鐮刀菌的毒素(玉米赤霉烯酮、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇、瓜萎鐮菌醇和鐮刀菌酮x)赫然在列。

2、研究表明，zea對(duì)動(dòng)物和人類(lèi)具有很強(qiáng)的致突變性、致畸性、神經(jīng)毒性、生殖毒性和致癌作用，可引起肝毒性、免疫毒性、血液毒性和遺傳毒性。zea可以誘導(dǎo)氧化應(yīng)激、線粒體損傷和細(xì)胞凋亡而導(dǎo)致細(xì)胞死亡，通過(guò)抑制細(xì)胞活力和細(xì)胞凋亡而具有細(xì)胞毒性，并在不同的培養(yǎng)細(xì)胞系中誘導(dǎo)應(yīng)激反應(yīng)，氧化損傷是細(xì)胞損傷和細(xì)胞死亡的主要原因，也可以在哺乳動(dòng)物體內(nèi)產(chǎn)生活性氧(ros)，抑制抗氧化酶的活性和表達(dá)，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。

3、zea具有雌性激素作用，主要作用于生殖系統(tǒng)，與人和動(dòng)物體內(nèi)的17-β雌激素受體競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合，使畜禽和實(shí)驗(yàn)小鼠產(chǎn)生雌性激素亢進(jìn)癥，引發(fā)一系列生殖毒性、遺傳毒性、致癌毒性和免疫毒性，可導(dǎo)致攝入zea的妊娠期的動(dòng)物或人發(fā)生流產(chǎn)，產(chǎn)死胎和畸胎。研究表明，在不同的牲畜中，豬通過(guò)受污染的飼料對(duì)zea的影響高度敏感。玉米是豬日糧中的主要能量飼料，非常容易受到鐮刀菌毒素的污染。因此，zea的危害對(duì)畜禽機(jī)體健康與經(jīng)濟(jì)效益和人體食品安全造成了重大影響，有必要開(kāi)發(fā)藥物，以提高對(duì)zea的耐受性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供mdh2基因及其抑制劑在抗zea毒素中的應(yīng)用，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題。本發(fā)明研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)mdh2基因進(jìn)行敲除、突變或下調(diào)其表達(dá)，能提高人和動(dòng)植物的抗zea的能力，本發(fā)明為解決zea造成的不良反應(yīng)提供了一個(gè)潛在的解決途徑。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

3、本發(fā)明提供mdh2抑制劑在制備提高生物體對(duì)玉米赤霉烯酮毒性的耐受能力的藥物中的應(yīng)用。

4、進(jìn)一步地，所述生物體為豬；所述mdh2的基因的cds序列如seq?id?no.1所示。

5、進(jìn)一步地，所述mdh2抑制劑為lw6。

6、進(jìn)一步地，所述mdh2抑制劑為敲除mdh2基因的crispr/cas9基因編輯系統(tǒng)。

7、本發(fā)明還提供mdh2抑制劑在培育對(duì)玉米赤霉烯酮毒性具有耐受性的豬品種中的應(yīng)用，所述mdh2抑制劑為敲除mdh2基因的crispr/cas9基因編輯系統(tǒng)；

8、所述mdh2基因的cds序列如seq?id?no.1所示。

9、本發(fā)明還提供mdh2抑制劑在提高ipec-j2細(xì)胞對(duì)玉米赤霉烯酮毒性的耐受能力中的應(yīng)用。

10、進(jìn)一步地，所述mdh2抑制劑為lw6。

11、進(jìn)一步地，所述mdh2抑制劑為敲除mdh2基因的crispr/cas9基因編輯系統(tǒng)。

12、本發(fā)明還提供一種提高ipec-j2細(xì)胞對(duì)玉米赤霉烯酮毒性的耐受能力的方法，包括以下(1)或(2)所述的步驟：

13、(1)將所述ipec-j2細(xì)胞的mdh2基因敲除；所述mdh2基因的cds序列如seq?id?no.1所示；

14、(2)利用含lw6的培養(yǎng)液對(duì)所述ipec-j2細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)。

15、進(jìn)一步地，利用crispr/cas9基因編輯系統(tǒng)將所述mdh2基因敲除。

16、本發(fā)明公開(kāi)了以下技術(shù)效果：

17、本發(fā)明通過(guò)crispr基因編輯獲得了一株mdh2基因缺失細(xì)胞系，它與野生型mdh2基因表達(dá)細(xì)胞相比，在zea的影響下，細(xì)胞活力極顯著提高，細(xì)胞凋亡率極顯著降低。此外，用lw6抑制劑對(duì)野生型ipec-j2細(xì)胞mdh2活性進(jìn)行抑制，也能夠提高細(xì)胞對(duì)zea的耐受性。由此可見(jiàn)，對(duì)mdh2基因進(jìn)行敲除、突變或活性抑制，能提高人和動(dòng)植物的抗zea的能力。本發(fā)明為解決zea造成的不良反應(yīng)提供了一個(gè)潛在的解決途徑。

技術(shù)特征：

1.mdh2抑制劑在制備提高生物體對(duì)玉米赤霉烯酮毒性的耐受能力的藥物中的應(yīng)用。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于，所述生物體為豬；所述mdh2的基因的cds序列如seq?id?no.1所示。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于，所述mdh2抑制劑為lw6。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于，所述mdh2抑制劑為敲除mdh2基因的crispr/cas9基因編輯系統(tǒng)。

5.mdh2抑制劑在培育對(duì)玉米赤霉烯酮毒性具有耐受性的豬品種中的應(yīng)用，其特征在于，所述mdh2抑制劑為敲除mdh2基因的crispr/cas9基因編輯系統(tǒng)；

6.mdh2抑制劑在提高ipec-j2細(xì)胞對(duì)玉米赤霉烯酮毒性的耐受能力中的應(yīng)用。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其特征在于，所述mdh2抑制劑為lw6。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其特征在于，所述mdh2抑制劑為敲除mdh2基因的crispr/cas9基因編輯系統(tǒng)。

9.一種提高ipec-j2細(xì)胞對(duì)玉米赤霉烯酮毒性的耐受能力的方法，其特征在于，包括以下(1)或(2)所述的步驟：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，利用crispr/cas9基因編輯系統(tǒng)將所述mdh2基因敲除。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了MDH2基因及其抑制劑在抗ZEA毒素中的應(yīng)用，涉及生物技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明通過(guò)CRISPR基因編輯獲得了一株MDH2基因缺失細(xì)胞系，它與野生型MDH2基因表達(dá)細(xì)胞相比，在ZEA的影響下，細(xì)胞活力極顯著提高，細(xì)胞凋亡率極顯著降低。此外，用LW6抑制劑對(duì)野生型IPEC?J2細(xì)胞MDH2活性進(jìn)行抑制，也能夠提高細(xì)胞對(duì)ZEA的耐受性。由此可見(jiàn)，對(duì)MDH2基因進(jìn)行敲除、突變或活性抑制，能提高人和動(dòng)植物的抗ZEA的能力。本發(fā)明為解決ZEA造成的不良反應(yīng)提供了一個(gè)潛在的解決途徑。

技術(shù)研發(fā)人員：張曉愛(ài),施煒濤,魏文康,姚春鵬
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)生物基因研究中心
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2