海洋哺乳动物IGHC基因座位的结构与特点及其适应性进化

发布时间：2020-05-11 10:51

【摘要】：海洋哺乳动物是哺乳动物进化史中较为神秘的一大类群,其陆生祖先于不同时期重返海洋环境,营完全或半水生生活。经过长期的进化,海洋哺乳动物形成了诸多独特的适应水生环境的生理、生态等性状,特别是它们的免疫系统,在长期进化过程中形成了能够应对不同于陆生环境病原微生物的能力。免疫球蛋白(immunoglobulin)是一类介导体液免疫的球蛋白,由2条相同的重链和2条相同的轻链构成。根据氨基酸组成和排列顺序,整个免疫球蛋白分子可以分为恒定区和可变区,其中重链恒定区(immunoglobulin heavy chain constant region,IGHC)在免疫过程中起多种效应作用,如激活补体,结合Fc(fragment crystallisable)受体从而介导调理功能、ADCC(antibody-dependentcell-mediated cytotoxicity)作用和Ⅰ型超敏反应,在免疫防御中发挥着不可替代的重要作用。哺乳动物普遍具有5种典型的IGHC编码基因,包括IGHM、IGHD、IGHG、IGHE和IGHA基因。然而,IGHC在海洋哺乳动物中的进化机制仍不十分清楚。因此,我们以10个海洋哺乳动物代表性物种(7个鲸类+2个鳍足类+1个海牛目物种)和16个陆生哺乳动物代表性物种为研究对象,通过基因组扫描或数据库搜索获得这些物种的IGHC基因序列,以生物信息学和比较基因组学为分析手段,探究了海洋哺乳动物IGHC基因座位的结构与特点,并且比较分析了不同物种的IGHC所受病原微生物的选择压力情况。研究结果如下:1、海洋哺乳动物IGHC具有与其近缘陆生哺乳动物相似的基因座结构与特点:①海洋哺乳动物具有5种典型的IGHC基因,且在结构上以5'-Cμ-Cδ-Cγ-Cε-Cα-3'形式排列在染色体上;②与偶蹄目类似,鲸类IGHM CH1和IGHD CH1序列具有高度的同源性。这些研究结果表明IGHC基因座的结构在哺乳动物中高度保守。2、哺乳动物间IGHC基因数目变异较大,从短尾负鼠和，

本文编号：2658342