本文關(guān)鍵詞：北京鴨T細胞受體基因的研究

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【摘要】：T細胞在脊椎動物免疫系統(tǒng)中起到非常重要的作用,不僅能夠通過特異性的識別結(jié)合抗原呈遞細胞表面的MHC-抗原復(fù)合物來激活B細胞增殖分化并分泌針對該抗原的高親和性抗體,還可以直接通過活化的細胞毒性T細胞結(jié)合并清除抗原物質(zhì)。T細胞功能的行使需要通過T細胞受體(T cell receptor, TCR)完成,在目前所有的有頜類脊椎動物中都發(fā)現(xiàn)了α、β、γ和δ四種典型的TCR基因。鴨是重要的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟禽類,近年來在抗病機制方面越來越多地被作為模式動物進行研究,因此對TCR基因結(jié)構(gòu)和表達特點的研究能夠為鴨免疫方面的研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和分子生物學(xué)依據(jù)。首先我們對含有TCR基因的BAC克隆進行篩選,繪制了包含部分V(variable,可變區(qū))基因的基因位點圖譜,分析和驗證基因座位上的基因。然后利用5'RACE獲得大量不同TCR基因的轉(zhuǎn)錄本,觀察各基因的重組特點。最后通過定量PCR的方法研究不同TCR基因的組織表達特點。 所獲得BAC克隆上的北京鴨TRB基因座上順序分布10個V基因(3個為假基因)、1個D(diversity,多樣區(qū))基因、2個J-C基因簇及其下游1個轉(zhuǎn)錄方向相反的V共計6個J (joining,連接區(qū))基因和2個C (constant,恒定區(qū))基因。11個V基因分為4個基因家族,5'RACE得到的3個BAC上沒有的V基因也都屬于其中的同一個家族。所有的D、J和C基因都是有功能的,其中2個C基因的胞外結(jié)構(gòu)域高度相似。北京鴨TRG基因位點以典型的易位子形式分布,包括13個V基因(5個為假基因),5個J基因和1個C基因。13個V基因分為6個家族,5'RACE擴增又發(fā)現(xiàn)了2個BAC上沒有的V基因,也都屬于其中的同一個家族。5個J基因都是有功能,并且J4和J5的編碼區(qū)序列相同。北京鴨的TRA和TRD基因位于同一基因座內(nèi),BAC上共分析到了9個Vα基因(3個為假基因)和24個Vδ基因(1個為假基因),分為3個和5個基因家族。5'RACE共發(fā)現(xiàn)了BAC上沒有的40個Vα基因和6個Vδ基因,都屬于BAC上已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了的基因家族。在TRA/D基因位點內(nèi)至少存在68個J。以及各2個Dδ和Jδ基因,從結(jié)構(gòu)上看都是有功能的。北京鴨的第二個TRD基因位點與雞具有同線性關(guān)系,位點內(nèi)各包括1個V、D、J和C基因。 所有TCR基因在V(D)J重組過程中都有明顯的P、N核苷酸插入以及重組基因片段末端堿基缺失的現(xiàn)象。統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)所有5種TCR基因的CDR3長度與之前發(fā)現(xiàn)的物種有相同的趨勢,但α、β和γ鏈的CDR3長度變化范圍更廣。δ鏈的CDR3長度最長,但稍短于人和小鼠。TRB基因中TRBV3家族的使用頻率最高,TRBV1家族沒有檢測到表達。TRG基因中TRGV1家族的表達量最高,TRGV5家族沒有檢測到表達。TRA基因有超過一半的轉(zhuǎn)錄本使用了TRAV3家族的基因。TRD基因有超過60%的克隆使用了20個Vα基因。此外,我們還發(fā)現(xiàn)TRD的等位基因能夠大量表達,同時發(fā)現(xiàn)TRD基因能夠使用0-2個數(shù)量不等的D�；蛞栽黾覥DR3的多樣性。北京鴨的第二個TRD基因在粘膜組織中具有很高的表達水平,可能在粘膜免疫中發(fā)揮重要作用。 我們在雞和鴨中都發(fā)現(xiàn)存在一種胚系V、J重組,可變區(qū)序列類似于TCR和IgL(immunoglobulin light chain, IgL)的基因。該基因在雞中為單拷貝,在鴨中以9個拷貝串聯(lián)排列的形式分布。該基因在表達過程中序列不發(fā)生突變,組織表達兼具TCR和BCR的特點。雞的B細胞(DT40)和T細胞(MSB1)都能表達這種TCR-like的基因,免疫熒光的結(jié)果將該基因產(chǎn)物定位在MSB1細胞的細胞膜上。 綜上所述,我們對北京鴨所有5種TCR基因的基因座位、結(jié)構(gòu)特征以及表達特點進行了細致全面的研究,為今后鴨乃至禽類免疫方面的研究提供了重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S834
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本文編號：1177242