非洲鸵鸟(Struthio+camelus)免疫球蛋白基因研析进展.pdfVIP

非洲鸵鸟(Struthiocamelus)免疫球蛋白基因研究进展 黄甜，赵要风 中国农业大学农业生物技术国家重点实验室，北京100193 关键词：免疫球蛋白禽类重链轻链 引言 免疫球蛋白是B细胞在对抗原刺激的免疫应答中产生的一类糖蛋白，它由两条重链和 两条轻链组成，分为可变区和恒定区。免疫球蛋白基因的结构和功能对免疫系统的起源和进 化有重要作用，但是关于禽类的免疫球蛋白研究很少。本研究选取非洲鸵鸟这一古老的鸟类 为研究对象，旨在更好的理解免疫球蛋白基因在禽类里的进化。 材料与方法 已有的研究报道显示IgM基因在脾脏中表达量最高而且在物种之间具有很高的同源性， 根据这个特点将不同物种的IgM基因序列进行比对设计一段同源序列的引物，使用鸵鸟的 脾脏组织进行PCR扩增，根据扩增得到的鸵鸟IgM序列分别进行脾脏，小肠组织的5’RACE 和3RACE，构建cDNA文库，分别筛选可变区及恒定区的不同基因。然后进行southem blotting及组织表达的验证。 结果 chain 重链heavy 3’RACE结果显示在脾脏中表达三种免疫球蛋白基因：IgM。IgA和IgY， 分别占76％，13％，4％，其余为非免疫球蛋白基因。小肠组织则主要表达IgA基因。而且 在脾脏和小肠中都有截短形式IgA的表达，即恒定区只有前两个外显子。重链5’RACE显 示免疫球蛋白可变区至少表达两种连接区m基因片段，而目前已经报道的鸡，鸭中只有一 种JH。轻链3’RACE显示脾脏组织中只表达九型轻链，而且只有一种恒定区，没有发现1( chain 型轻链的表达。轻链light 5’RACE显示可变区基因使用一种前导肽，构建进化树分析 轻链可变区VL可分为两大家族。Southern blotting显示在非洲鸵鸟基因组中存在IgM，[gA． IgY基因。 结论与讨论 鸵鸟是现存鸟类里最古老的，属于爬行类与鸟类之间的过渡物种。本研究显示非洲鸵鸟 表达的免疫球蛋白基因与已报道的鸡，鸭类似，包括IgM，IgA，IgY三种基因。但不同的是， 其重链有两种JH，这预示着V区即抗原结合位点的多样性。目前已知在鸭里面报道有截短 小肠，大肠，肺，肾，胃组织中都有表达，这种IgA缺失了恒定区的后两个外显子，通常 这两个外显子在抗体与其受体结合及信号传导中起重要作用，鸵鸟里IgA这种形式的广泛 存在说明其具有特殊的免疫应答机理。同时3’RACE筛库的结果显示在脾脏组织中IgA所 占比例大于IgM，因此推断lgA在鸵鸟的免疫系统中起重要作用。在鸡的轻链中，只有一个 有功能的VL和多个假基因，V区多样性是由假基因作为供体通过染色体内基因转换机制产 生的，鸵鸟轻链的5’RACE结果显示不同的V区有相同的前导肽，说明也是使用相同的机 制来产生多样性。本项研究阐明了非洲鸵鸟免疫球蛋白基因的种类及表达，为更好的了解禽 类免疫球蛋白的进化以及疾病防治提供了基础。 致谢 本研究受国家杰出青年基金和教育部新世纪优秀人才支持计划 (NCET．06．0117)资助。