Analysis of the Chinese Alligator TCRα/δ Loci Reveals the Evolutionary Pattern of Atypical TCRδ/TCRμ in Tetrapods
发布日期:2020-08-07 浏览次数:  信息来源:生物学院


81日,赵要风课题组在Journal of Immunology上发表了最新研究内容,揭示了四足动物非典型TCRδ/TCRμ基因进化模式的模型,这项研究为适应性免疫的两个最重要的组成部分TCRBCR基因的进化提供了新的线索。

T细胞在动物适应性免疫系统中发挥重要的作用,T细胞特异性免疫功能的行使需要通过T细胞表面受体(TCR)来完成。有颌脊椎动物中都存在着αβγδ四种典型的TCR基因类型。此外,之前的研究在鲨鱼、两栖动物、鸟类和单孔目动物中发现了非典型的TCR基因类型:TCRδ,同时在单孔目动物和有袋类动物中发现了不同于传统的TCRμ,它们都是在可变区基因(V segment)的使用上未使用传统的TCR V区,而是使用了IgBCR-like可变区结构域(VHδ/Vμ)。这些非传统意义上的TCR与经典TCRBCR虽然在4亿多年前就已经分离了,但它们可以继续交换V基因片段以产生多样性。然而,这种基因上的交换以及导致这些非典型TCR受体基因进化的过程仍然是未知的。

鳄目动物被称为活化石,是现存较为原始的爬行类动物,在进化上处于连接鸟类和哺乳类的关键节点,同时它具有强大的免疫系统,对鳄的免疫系统进行深入探索有助于挖掘免疫进化的过程。本研究选择我国特有的扬子鳄(Alligator sinensis)为研究对象,对其TCR α/δ基因座进行了全面的分析。

我们发现扬子鳄的基因组中存在2TCRα/δ基因位点,共计发现了144 V1549825基因片段,是截至目前在四足动物中发现的无论是基因组结构,还是基因组成上最为复杂的TCRα/δ基因位点。在所发现的V基因片段中有32VHδ基因,系统发育分析表明这些VHδ基因可能与鸟类VHδ基因、鸭嘴兽或负鼠的VHδ/Vμ基因或鳄鱼的VH基因有关。同时也发现在脊椎动物中,IgHTCR基因的分化后VH基因向TCRα/δ位点的转移也在频繁发生。以往的研究表明,VH基因从IgH位点向TCR位点的易位似乎是在不同的四足动物中独立发生的,但在鳄鱼中发现的较多的VHδ基因,有力地支持了鸟类和哺乳动物中发现的所有VHδ基因都与鳄鱼的VHδ基因存在共同的起源。根据我们的研究以及前人的工作,提出了四足动物非典型TCRδ/TCRμ基因进化模式的模型,这进一步为四足动物中非典型TCRδ/TCRμ基因的进化和TCRα/δ位点的动态历史提供了重要的依据。



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