文昌魚天然免疫信號通路的適應性微進化及其分子機制

《文昌魚天然免疫信號通路的適應性微進化及其分子機制》是依託中山大學，由徐安龍擔任項目負責人的重大研究計畫。

基本介紹

• 中文名：文昌魚天然免疫信號通路的適應性微進化及其分子機制
• 項目類別：重大研究計畫
• 項目負責人：徐安龍
• 依託單位：中山大學

中文摘要

文昌魚是現存脊索動物中最古老的一支，其身體結構近似於生活在寒武紀的脊椎動物，且其基因組沒有經歷過全基因組複製，因此文昌魚是連線無脊椎動物和脊椎動物的紐帶，也是研究脊椎動物起源最重要的模式動物，更是研究人類生理和疾病的最“簡化”模型。我們過去十多年的工作表明文昌魚擁有獨特的天然免疫系統，如天然免疫基因的大爆炸、以往被認為僅僅在脊椎動物中存在的外源性細胞凋亡途徑和非MYD88依賴的TLR通路都在文昌魚中被發現。由於適應性進化在免疫系統形成中起到了極其重要的作用，但其適應性進化機制尚未完全了解，我們打算利用文昌魚這一特殊模式生物，通過個體基因組重測序、轉錄組測序及3''UTR測序，揭示文昌魚天然免疫系統的微進化過程及其分子機制，闡明免疫系統這個生物體內最複雜的生命系統之一是如何在此機制驅使下形成的，並將為研究人類等高等哺乳動物天然免疫系統的形成和致病機理提供嶄新的理論。

結題摘要

文昌魚是連線無脊椎動物和脊椎動物的紐帶，也是研究脊椎動物起源最重要的模式動物，更是研究人類生理和疾病的最“簡化”模型。我們過去十多年的工作表明文昌魚擁有獨特的天然免疫系統，但文昌魚基因組的群體多樣性及基因組特徵尚未了解，這對於研究文昌魚的免疫系統是非常重要的。因此，我們通過群體基因組學和比較基因組學等方法，研究文昌魚天然免疫系統的微進化過程及獲得性免疫的起源。通過基因組重測序和群體基因組學分析，我們發現了文昌魚具有高度的多樣性，其群體最近經歷了一次群體擴張，並發現天然免疫相關基因受到平衡選擇的影響。比較基因組學分析發現文昌魚存在更多的活躍轉座子超家族，這與其高度的基因組重排及高度蛋白質domain多樣性相關，我們發現了完好無損的RAG轉座子，為人類抗體重排的轉座子起源假說提供了最強有力和直接的證據。