新大陆猴MHC Ⅰ类分子组成多态性和进化研究
主要组织相容性复合物(major histocompatibility coplex,MHC)是脊椎动物中发现的编码免疫球蛋白样受体的高度多肽的基因群,直接参与抵抗病原体入侵及自身稳定过程.不同MHC基因型的动物个体,对疾病的耐受程度有较大的差异.对灵长类动物MHC分子进行研究,建立其基因型的分型方法,不但可以提高灵长类动物的实验均一性,而且可以促进对MHC分子组成和进化特征的研究.本实验对新大陆猴MHC Ⅰ类分子等位基因的组成和多态性进行了分析,并对部分基因的功能也进行了初步分析.本研究为揭示新大陆猴MHCⅠ类分子等位基因的遗传学特性分析提供了重要的实验依据,现将实验研究报告如下:Ⅰ绒猴的实验结果中8只绒猴共完成412个克隆的测序,其中374个克隆为Caja-G基因,38个克隆为Caja基因,据有明显的不对称性.其中共发现17个Caja-G等位基因,每个绒猴据有5-12个Caja-G等位基因;共发现6个Caja-B基因,每个绒猴据有1-3个Caja-B基因.Ⅱ棕头蜘蛛猴的实验结果中2只棕头蜘蛛猴共完成116个克隆的测序,共鉴定21个新基因,其中9个Atfu-G,12个Atfu-B基因.每个棕头蜘蛛猴有3-4个Atfu-G和4-8个Atfu-B基因.基因结果显示,绒猴的Caja-B分子的多态性和表达量相对较低,具有非经典基因的类似特征,对其α2和α3结构域氨基酸序列进行了比对分析,发现其与多肽结合的B和Fpockets存在一定的多态性,这与非经典的MHC I类分子不同.对Caja-B和Caja-G在体外细胞的表达模式进行了分析,发现Caja-B基因同样表达在细胞表面,体外表达量与Caja-G分子没有明显的差异.进一步说明了Caja-B同样为经典的MHC I类分子.棕头蜘蛛猴的Atfu-B和Atfu-B分子的α2和α3结构域氨基酸序列分子结果表明,其B和Fpocket存在一定高度多态性,说明二者都为经典的MHC I类分子.以4-8个外显子的氨基酸序列为基础,构建了两种动物的MHC-B和MHC-G两个分子的系统进化树.Caja-G和Atfu-G基因聚成同一分支,Caja-B和Atfu-B基因聚成同一分支,说明这些等位基因之间是同源的.对两种动物四种基因的PBR区、α1和α2结构域的非PBR区、以及α3结构域进行了自然选择压力的分析.其中对Caja-G和Atfu-G基因分析的结果与预期相符,但Caja-B和Atfu-B的PBR区dN和dS却没有明显差异,推测Atfu-B基因位点可能存在着基因交换.对Caja-G、Atfu-G和Atfu-B α1和α2结构域的氨基酸序列的同源比对结果表明,Caja-G的α2结构域中存在多个与Atfu-B的α2结构域相同的氨基酸基序,而与Atfu-G却又较少相同的氨基酸基序.基因进化树的结果也表明,Caja-G基因的α2结构域与Atfu-B基因,而不是Atfu-G基因的序列更为接近,说明在新大陆猴Atfu-B基因进化过程中存在一定的基因交换现象,也就是说协同进化在新大陆猴MNC I类分子的形成过程中发挥了一定作用.协同进化在恒河猴-AG位点的形成和环尾狐猴MHC I类分子的形成过程中也发挥了一定的作用,因此协同进化和Birth-and-death进化都是MHC I类分子进化的重要方式.以4-8个外显子的氨基酸序列为基础,构建了新大陆猴和旧大陆猴MHC-B和MHC-G分子的系统进化树,结果表明新大陆猴的MHC-B分子与旧大陆猴的MHC-B和MHC-A分子聚簇,新大陆猴的MHC-G分子与旧大陆猴的MHC-G聚簇,说明新大陆猴与旧大陆猴MHC I类分子具有同源性.对不同分子的细胞内氨基酸比对结果表明,新大陆猴和旧大陆猴的MHC-B和MHC-G分子都存在共同的氨基酸基序,进一步说明二者具有同源性.
- 作者：
- 曹玉华
- 学位授予单位：
- 塔里木大学
- 专业名称：
- 生物化学与分子生物学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2014年
- 导师姓名：
- 李莲瑞
- 中图分类号：
- Q953
- 关键词：
- 新大陆猴；主要组织相容性复合物；多态性；基因分型
- New World monkeys； MHC； Polymorphism； Genotyping