來自中國農(nóng)業(yè)大學(xué),，安徽師范大學(xué)等處的研究人員發(fā)表了題為“Extensive diversification of IgH subclass-encoding genes and IgM subclass switching in crocodilians”的文章,，分析了擁有強大免疫系統(tǒng)的鱷魚的免疫基因,，并從中發(fā)現(xiàn)了鱷魚體內(nèi)存在α基因和δ基因,，這表明現(xiàn)代哺乳動物,，爬行動物和鳥類的IgH位點具有共同的祖組織,。相關(guān)成果公布在Nature Communications雜志上,。
文章的通訊作者是中國農(nóng)業(yè)大學(xué)生物學(xué)院特聘教授趙要風(fēng)博士,，趙要風(fēng)教授主要研究領(lǐng)域為動物分子遺傳學(xué)，曾首次在低等脊椎動物中發(fā)現(xiàn)具有明確鉸鏈區(qū)的抗體新類型并命名為IgF,，并在鴨嘴獸發(fā)現(xiàn)中發(fā)現(xiàn)一種新型哺乳動物免疫球蛋白并命名為IgO,，還首次在家養(yǎng)動物中發(fā)現(xiàn)IgD及其特殊的表達(dá)機制，分別在兩棲類,，爬行類動物及原始哺乳動物鴨嘴獸中發(fā)現(xiàn)IgD基因,，為理解IgD在脊椎動物中的進(jìn)化提供了重要線索。
鱷魚是一種與鳥類親緣關(guān)系頗近的爬行動物,，擁有遠(yuǎn)比人類強大的免疫系統(tǒng),，能夠防止鱷魚在險惡環(huán)境下，與掠奪者搏斗后留下的傷痕產(chǎn)生致命感染,。曾有科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)鱷魚強大的免疫系統(tǒng)可以殺滅艾滋病毒（HIV）,，研究人員發(fā)現(xiàn)鱷魚血液中所含的某些蛋白質(zhì)能夠殺死對盤尼西林有抗藥性的細(xì)菌，例如金黃葡萄球菌,。
在這篇文章中,，研究人員圍繞著鱷魚的免疫系統(tǒng)也展開了研究，他們發(fā)現(xiàn)暹羅鱷(Siamese crocodile)和揚子鱷（Chinese alligator）的IgH,，比較于其它四足動物,，包含更多個μ基因。并且μ2和μ3基因都受到開關(guān)區(qū)域和生殖細(xì)胞轉(zhuǎn)錄區(qū)類別轉(zhuǎn)換（class-switch）重組的表達(dá)調(diào)控,。所謂類別轉(zhuǎn)換是指在免疫應(yīng)答過程中,，抗原激活B細(xì)胞后膜上表達(dá)的Ig和分泌的Ig類別，從IgM轉(zhuǎn)換為IgG,、IgA,、IgE等其他類別或亞類Ig的現(xiàn)象。
研究人員也發(fā)現(xiàn)鱷魚血清中的IgM1和IgM2是作為多聚物存在的,，這也就是說這種IgM類別轉(zhuǎn)換也許在體液免疫中也扮演著重要的角色,。此外，鱷魚的α基因是爬行類動物的第一個IgA編碼基因,，這些基因顯示出類似于鳥類的反轉(zhuǎn)錄方向,。
研究發(fā)現(xiàn)了鱷魚體內(nèi)的α基因和δ基因,，表明現(xiàn)代哺乳動物，爬行動物和鳥類的IgH位點具有共同的祖組織,。(生物谷Bioon.com)
doi:10.1038/ncomms2317
PMC:
PMID:
Extensive diversification of IgH subclass-encoding genes and IgM subclass switching in crocodilians
Gang Cheng, Yang Gao, Tao Wang, Yi Sun, Zhiguo Wei, Lingxiao Li, Liming Ren, Ying Guo,Xiaoxiang Hu, Yan Lu, Xumin Wang, Guiming Liu, Chenglin Zhang, Jun Yu, Qiang Pan-Hammarström, Lennart Hammarström, Xiaobing Wu, Ning Li & Yaofeng Zhao
Crocodilians are a group of reptiles that are closely related to birds and are thought to possess a strong immune system. Here we report that the IgH locus in the Siamese crocodile and the Chinese alligator contains multiple μ genes, in contrast to other tetrapods. Both the μ2 and μ3 genes are expressed through class-switch recombination involving the switch region and germline transcription. Both IgM1 and IgM2 are present in the serum as polymers, which implies that IgM class switching may have significant roles in humoural immunity. The crocodilian α genes are the first IgA-encoding genes identified in reptiles, and these genes show an inverted transcriptional orientation similar to that of birds. The identification of both α and δ genes in crocodilians suggests that the IgH loci of modern living mammals, reptiles and birds share a common ancestral organization.
