XMU-China团队再次斩获中国合成生物学竞赛-创新赛金奖

2023年8月5日，中国第二届合成生物学竞赛-创新赛在深圳理工大学（筹）明珠校区落下帷幕，全国共有48所高校，共计80支队伍参加了本次比赛，线上线下超420万人次观赛，厦门大学参赛团队（XMU-China）成功进入决赛并再次斩获金奖。

颁奖典礼现场

XMU-China团队本次参赛的课题是《虾疾神探》，主要基于无细胞系统开发了对虾肝胰腺坏死综合征快速检测方法。因为味道鲜美，营养价值高，对虾成为了一种备受消费者喜爱的海鲜产品；它的养殖规模巨大并呈现逐年增加的趋势，这使得其在甲壳类水产养殖行业中占据及其重要的经济地位。然而，如此庞大的对虾水产养殖业目前却正面临着疾病引发的严峻考验。

据世界粮农组织估计，每年由于疾病的危害导致水产养殖的损失超过90亿美元，如此巨大的损失约达水产养殖行业（鱼类和贝类）世界总产值的15%。其中，对虾急性肝胰腺坏死综合症（AHPND）是一种发病快速死亡率极高的传染性疾病，它目前已经给对虾养殖业造成了沉痛和毁灭性的打击。

这种疾病发病和传染速率极快，从放养后约8天开始传染，在20-30天内对虾出现大量死亡，死亡率高达100%。科学家经过多年的研究证实，对虾急性肝胰腺坏死综合症主要的致病菌是一种携带了pVA1质粒的副溶血性弧菌（V. parahaemolyticus）。其携带的pVA1质粒上的pirAvp和pirBvp基因可以编码靶向对虾肝胰腺细胞的PirAvp和PirBvp毒素产物，这也被证实是AHPND最主要的致病因子。

因此，AHPND的早期疾病监测和诊断是降低该传染病高致死率的关键手段。目前，基于PCR扩增的临床检查和分子鉴定是AHPND诊断的标准方法，该方法已十分成熟，但是具有耗时长、监测成本高、依赖专业设备、对专业技能要求高等特点，使其不适合广大的中小型对虾养殖户。

答辩现场

由于引起AHPND的病原菌副溶血性弧菌可以分泌毒素PirA和PirB，XMU-China团队决定选择毒素编码基因pirAvp和pirBvp作为检测系统的目标。

为了克服全细胞生物传感器的局限性，即弧菌中常用的过于复杂的群体感应输入信号，团队尝试利用合成生物学的优势，考虑结合转录后调控的无细胞系统作为检测病原体来源核酸的策略。检测系统的整个工作流程可分为三个部分：核酸富集、重组酶聚合酶扩增(RPA)、体外转录和翻译。

无细胞系统示意图

凭借优异的初赛成绩，XMU-China团队成功杀入最终的决赛。在决赛现场答辩中也获得评委专家们的一致好评，并最终斩获金奖。本次XMU-China团队由来自化学化工学院、生命科学学院、环境与生态学院、艺术学院等院系的五名本科生和一名研究生组成，在化学化工学院方柏山教授和张瑷珲博士的指导下完成参赛的课题内容。