發(fā)布時(shí)間：2017-07-02 08:02

  本文關(guān)鍵詞：有尾兩棲動(dòng)物MHC1類基因的多態(tài)性及其進(jìn)化機(jī)制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：主要組織相容性復(fù)合體(Major histocompatibility complex, MH C)基因,是脊椎動(dòng)物體內(nèi)普遍存在的一類多基因家族。其表達(dá)產(chǎn)物具有識(shí)別抗原,介導(dǎo)機(jī)體免疫反應(yīng)的重要作用。高多態(tài)性水平的MHC基因能夠增強(qiáng)機(jī)體抵抗病原的能力,因此,探究MHC基因的多態(tài)性及其進(jìn)化機(jī)制,有助于了解適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的進(jìn)化過程。目前對(duì)MHC基因多態(tài)性及其維持機(jī)制的研究,大多集中在哺乳類、鳥類和魚類等脊椎動(dòng)物中,兩棲類作為最早開始陸棲的脊椎動(dòng)物,其水陸兩棲的生活環(huán)境使得它們接觸的病原體更為復(fù)雜,因此探討兩棲動(dòng)物MHC基因的進(jìn)化機(jī)制具有重要的意義。目前的研究主要集中在模式物種非洲爪蟾(Xenopus laevis)和一些無尾目動(dòng)物中,有尾目MHC基因的進(jìn)化機(jī)制尚不清楚。為了更加深入全面的探究兩棲動(dòng)物MHC I類基因的多態(tài)性水平及其維持機(jī)制,本研究選取有尾目3個(gè)科的5個(gè)代表物種,即紅瘰疣螈(Tylototriton verrucoosus)、無斑肥螈(Pachytriton labiatus)、商城肥鯢(Pachyhynobius shangchengensis)、巫山北鯢(Ranodon shihi)和中國大鯢(Andrias davidianus),通過分子克隆和DNA測(cè)序等方法得到MHC Ⅰ類基因的序列,對(duì)5個(gè)物種MHC Ⅰ類基因的多態(tài)性水平及其進(jìn)化機(jī)制進(jìn)行研究,主要結(jié)果如下：(1)5個(gè)物種共克隆得到1100余條序列,長度在730 bp左右,包括部分的外顯子2和外顯子4及全部的外顯子3區(qū)域。并從克隆序列中鑒定得到26個(gè)等位基因,它們的核苷酸多態(tài)性水平較無尾兩棲類動(dòng)物低,結(jié)合其生活環(huán)境進(jìn)行分析,我們推測(cè)物種對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性與MHC基因的多態(tài)性水平相關(guān)。(2)不同物種包含的等位基因數(shù)目不同。五個(gè)物種至少含有1-2個(gè)MHC Ia類基因座,這種物種間基因座數(shù)目呈多態(tài)性的現(xiàn)象說明有尾兩棲類物種MHC I類基因進(jìn)化過程中經(jīng)歷了基因復(fù)制或丟失,符合基因“出生-死亡”進(jìn)化模式(birth-and-death model)。(3)5個(gè)物種的MHC I類基因序列的平均核苷酸距離均小于平均氨基酸距離,暗示MHC I類基因受到正選擇的作用。通過平衡作用檢測(cè),發(fā)現(xiàn)受正選擇作用的氨基酸位點(diǎn)位于推斷的抗原結(jié)合位點(diǎn)(1outative Antigen-binding sites, pABS)及其附近位置,并且五個(gè)物種中ABS區(qū)的非同義突變率與同義突變率的比值大于1(dN/dS1),據(jù)此推斷在ABS區(qū)存在正選擇作用,結(jié)合ABS區(qū)識(shí)別和呈遞抗原的功能,我們認(rèn)為有尾目MHC Ⅰ類基因在進(jìn)化過程中受到病原體介導(dǎo)的平衡選擇作用。(4)MHC I類基因的外顯子2和外顯子3的交界處檢測(cè)到多個(gè)重組斷裂位點(diǎn),表明外顯子2與外顯子3/4發(fā)生了基因交換,這種重組模式與無尾兩棲類MHC Ⅰ類基因的外顯子改組(exon shuffling)相同,說明基因重組在有尾目MHC Ⅰ類基因的多態(tài)性進(jìn)化過程中發(fā)揮著重要的作用。(5)從三個(gè)外顯子區(qū)域的系統(tǒng)發(fā)育樹中發(fā)現(xiàn),不同區(qū)域MHC Ⅰ類基因的進(jìn)化關(guān)系在種間和種內(nèi)有明顯區(qū)別,這可能與發(fā)生在外顯子之間的重組作用有關(guān)。此外,無斑肥螈和中國大鯢這兩個(gè)物種MHC Ⅰ類基因跨物種多態(tài)性的現(xiàn)象說明MHC Ⅰ類基因在這兩個(gè)科物種分化前就已經(jīng)存在。以上研究結(jié)果表明,有尾兩棲類MHC Ⅰ類基因具有較高的多態(tài)性,在進(jìn)化過程中經(jīng)歷了基因復(fù)制和基因重組,平衡選擇是維持MHCⅠ類基因多態(tài)性的重要機(jī)制。
【關(guān)鍵詞】：有尾目 MHCI類基因 基因復(fù)制 基因重組 平衡選擇 進(jìn)化
【學(xué)位授予單位】：華中師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：Q953
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-12
• 第一章 文獻(xiàn)綜述12-21
• 1.1 主要組織相容性復(fù)合體12-14
• 1.1.1 MHC分子的結(jié)構(gòu)與功能12-13
• 1.1.2 MHC分子的特征13-14
• 1.1.3 MHC分子的應(yīng)用14
• 1.2 MHC基因進(jìn)化機(jī)制的研究14-17
• 1.2.1 基因重組15
• 1.2.2 基因復(fù)制15
• 1.2.3 平衡選擇作用15-16
• 1.2.4 性選擇作用16-17
• 1.3 MHC基因進(jìn)化研究進(jìn)展17-20
• 1.4 研究目的及意義20-21
• 第二章 研究方法21-28
• 2.1 實(shí)驗(yàn)樣品21
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法21-25
• 2.2.1 組織RNA提取及cDNA合成21-22
• 2.2.2 特異性引物設(shè)計(jì)22-23
• 2.2.3 MHC Ⅰ類基因的擴(kuò)增、克隆及測(cè)序23-25
• 2.3 數(shù)據(jù)分析25-28
• 2.3.1 MHC Ⅰ類等位基因的鑒定及序列多態(tài)性水平分析25
• 2.3.2 選擇作用檢測(cè)25-26
• 2.3.3 重組作用檢測(cè)26
• 2.3.4 MHC Ⅰ類基因系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系分析26-28
• 第三章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果28-42
• 3.1 MHC Ⅰ類基因擴(kuò)增結(jié)果及等位基因鑒定28-30
• 3.2 MHC Ⅰ類等位基因的特征及基因座數(shù)目的推斷30-32
• 3.3 MHC Ⅰ類基因序列多態(tài)性32-34
• 3.3.1 核苷酸序列多態(tài)性分析32
• 3.3.2 氨基酸序列多態(tài)性分析32-34
• 3.4 選擇作用檢測(cè)結(jié)果34-37
• 3.5 重組檢測(cè)結(jié)果37-38
• 3.6 有尾目MHC Ⅰ類基因進(jìn)化關(guān)系38-42
• 第四章 討論42-48
• 4.1 有尾目MHC Ⅰ類基因的多態(tài)性42-44
• 4.1.1 等位基因水平多態(tài)性42
• 4.1.2 核苷酸和氨基酸水平多態(tài)性42-43
• 4.1.3 基因座水平多態(tài)性43-44
• 4.2 有尾目MHC Ⅰ類基因的進(jìn)化機(jī)制44-46
• 4.2.1 基因復(fù)制44
• 4.2.2 重組作用44-45
• 4.2.3 平衡選擇45-46
• 4.2.4 有尾目MHC Ⅰ類基因進(jìn)化關(guān)系分析46
• 4.3 小結(jié)46-48
• 參考文獻(xiàn)48-57
• 致謝57

【相似文獻(xiàn)】

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1 劉輝;吳孝兵;晏鵬;蔣志剛;;揚(yáng)子鱷種群MHCⅡ類B基因第3外元多態(tài)性分析(英文)[J];遺傳學(xué)報(bào);2007年10期

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1 代秋霞;四川獼猴MHC-DQB1外顯子2的多態(tài)性和適應(yīng)性分析[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

2 李穎華;有尾兩棲動(dòng)物MHC1類基因的多態(tài)性及其進(jìn)化機(jī)制[D];華中師范大學(xué);2016年

3 洪蜜;無尾兩棲類MHCⅠ類基因的多樣性及其進(jìn)化機(jī)制[D];華中師范大學(xué);2015年

  本文關(guān)鍵詞：有尾兩棲動(dòng)物MHC1類基因的多態(tài)性及其進(jìn)化機(jī)制，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：509035