张磊:两栖类TLR基因家族分子进化研究论文

张磊:两栖类TLR基因家族分子进化研究论文

本文主要研究内容

作者张磊(2019)在《两栖类TLR基因家族分子进化研究》一文中研究指出:免疫系统是生物进化史上最晚出现的一个生理系统,是生物在长期演化过程中逐渐形成的一套能够识别并抵御外源病原体侵袭的防御体系,对于物种应对环境外源刺激,拓宽生态位,确保物种在适应性进化中处于优势地位具有重要意义。先天免疫系统是一种普遍的、进化上古老的防御机制,是机体抵御外界病原微生物的第一道防线,特别是Toll样受体在先天免疫反应中起着重要的作用,对识别入侵病原菌独特的分子模式以及启动适应性免疫系统起着重要的作用。两栖类是水生到陆生脊椎动物进化的“桥梁”类群,需要经历幼体水生到成体可营陆生的变态发育过程,同时面临着来自水生和陆生更为复杂的双重病原菌环境,其病原菌识别防御及免疫应答系统必然面临巨大挑战。本研究以两栖类物种为研究对象,基于基因组、转录组的数据,结合分子生态和生物信息学的手段,对两栖类TLR先天免疫受体基因家族的分子进化机制进行探讨。通过NCBI公共数据库,从两栖类基因组和转录组数据中共筛选鉴定到401条TLR基因序列,对鉴定到的所有TLR基因序列进行碱基组成、模拟蛋白疏水性、预测蛋白三维结构、系统发育、选择压力等相关分析。本研究首先对热带爪蟾TLR蛋白三维结构进行预测,发现所有的TLR蛋白三维结构都含有一个三维马蹄型结构,而TLR5L蛋白缺少了介导下游信号转导的胞内域,通过对硬骨鱼TLR5S蛋白的三维结构预测,发现TLR5S蛋白同样缺少胞内域,推测两栖类TLR5L基因的起源可能与鱼类的TLR5S基因有直接关系。根据系统发育分析重新将脊椎动物Toll样受体基因家族分为8个亚家族,两栖类Toll样受体基因家族分为7个亚家族。并且证实两栖动物Toll样受体基因家族组成介于鱼和羊膜动物之间,显示无尾目和有尾目TLR基因家族组成大致相似,而TLR4基因只在无尾目中鉴定到,在有尾目中并没有发现,推测TLR4基因在有尾目共同祖先中发生了丢失。通过PAML中的点模型和Datamonkey中FEL和REL模型分析发现,所有的TLR基因无论在纲水平或目水平上都检测到了正选择位点。对病毒型TLRs和非病毒型TLRs研究发现,病毒型TLRs和非病毒型TLRs的ω值存在显著差异,表明病毒型TLRs比非病毒型TLRs受到了更强烈的选择压力,推测这与非病毒型TLRs存在一定的功能冗余相关。在纲或目水平上病毒型TLR7基因的ω值都最小,且检测到的正选择位点较少,而同为病毒型TLRs的TLR8基因则是检测到正选择位点最多的基因,推测与两者具体所识别的配体结构和功能差异相关。无尾目检测到的正选择位点数目远多于有尾目,表明无尾目TLR基因比有尾目受到更强烈的正选择作用,并且检测到的正选择位点显著位于与病原菌识别相关的胞外LRR区,表明TLR基因受到正选择的区域主要是TLR基因蛋白的抗原结合区。通过目水平上的枝模型分析发现,无尾目有更多物种受到正选择以及选择压力放松。根据枝点模型分析发现,有尾目和无尾目不同程度上检测到了正选择作用,进一步分析发现有尾目存在正选择位点的TLR基因数目多于无尾目,TLR19基因在无尾目和有尾目两栖动物中都受到了强烈的正选择作用,TLR19基因可能在两栖动物免疫功能上具有重要地位。

Abstract

mian yi ji tong shi sheng wu jin hua shi shang zui wan chu xian de yi ge sheng li ji tong ,shi sheng wu zai chang ji yan hua guo cheng zhong zhu jian xing cheng de yi tao neng gou shi bie bing di yu wai yuan bing yuan ti qin xi de fang yu ti ji ,dui yu wu chong ying dui huan jing wai yuan ci ji ,ta kuan sheng tai wei ,que bao wu chong zai kuo ying xing jin hua zhong chu yu you shi de wei ju you chong yao yi yi 。xian tian mian yi ji tong shi yi chong pu bian de 、jin hua shang gu lao de fang yu ji zhi ,shi ji ti di yu wai jie bing yuan wei sheng wu de di yi dao fang xian ,te bie shi Tollyang shou ti zai xian tian mian yi fan ying zhong qi zhao chong yao de zuo yong ,dui shi bie ru qin bing yuan jun du te de fen zi mo shi yi ji qi dong kuo ying xing mian yi ji tong qi zhao chong yao de zuo yong 。liang qi lei shi shui sheng dao liu sheng ji chui dong wu jin hua de “qiao liang ”lei qun ,xu yao jing li you ti shui sheng dao cheng ti ke ying liu sheng de bian tai fa yo guo cheng ,tong shi mian lin zhao lai zi shui sheng he liu sheng geng wei fu za de shuang chong bing yuan jun huan jing ,ji bing yuan jun shi bie fang yu ji mian yi ying da ji tong bi ran mian lin ju da tiao zhan 。ben yan jiu yi liang qi lei wu chong wei yan jiu dui xiang ,ji yu ji yin zu 、zhuai lu zu de shu ju ,jie ge fen zi sheng tai he sheng wu xin xi xue de shou duan ,dui liang qi lei TLRxian tian mian yi shou ti ji yin jia zu de fen zi jin hua ji zhi jin hang tan tao 。tong guo NCBIgong gong shu ju ku ,cong liang qi lei ji yin zu he zhuai lu zu shu ju zhong gong shai shua jian ding dao 401tiao TLRji yin xu lie ,dui jian ding dao de suo you TLRji yin xu lie jin hang jian ji zu cheng 、mo ni dan bai shu shui xing 、yu ce dan bai san wei jie gou 、ji tong fa yo 、shua ze ya li deng xiang guan fen xi 。ben yan jiu shou xian dui re dai zhao chan TLRdan bai san wei jie gou jin hang yu ce ,fa xian suo you de TLRdan bai san wei jie gou dou han you yi ge san wei ma ti xing jie gou ,er TLR5Ldan bai que shao le jie dao xia you xin hao zhuai dao de bao nei yu ,tong guo dui ying gu yu TLR5Sdan bai de san wei jie gou yu ce ,fa xian TLR5Sdan bai tong yang que shao bao nei yu ,tui ce liang qi lei TLR5Lji yin de qi yuan ke neng yu yu lei de TLR5Sji yin you zhi jie guan ji 。gen ju ji tong fa yo fen xi chong xin jiang ji chui dong wu Tollyang shou ti ji yin jia zu fen wei 8ge ya jia zu ,liang qi lei Tollyang shou ti ji yin jia zu fen wei 7ge ya jia zu 。bing ju zheng shi liang qi dong wu Tollyang shou ti ji yin jia zu zu cheng jie yu yu he yang mo dong wu zhi jian ,xian shi mo wei mu he you wei mu TLRji yin jia zu zu cheng da zhi xiang shi ,er TLR4ji yin zhi zai mo wei mu zhong jian ding dao ,zai you wei mu zhong bing mei you fa xian ,tui ce TLR4ji yin zai you wei mu gong tong zu xian zhong fa sheng le diu shi 。tong guo PAMLzhong de dian mo xing he Datamonkeyzhong FELhe RELmo xing fen xi fa xian ,suo you de TLRji yin mo lun zai gang shui ping huo mu shui ping shang dou jian ce dao le zheng shua ze wei dian 。dui bing du xing TLRshe fei bing du xing TLRsyan jiu fa xian ,bing du xing TLRshe fei bing du xing TLRsde ωzhi cun zai xian zhe cha yi ,biao ming bing du xing TLRsbi fei bing du xing TLRsshou dao le geng jiang lie de shua ze ya li ,tui ce zhe yu fei bing du xing TLRscun zai yi ding de gong neng rong yu xiang guan 。zai gang huo mu shui ping shang bing du xing TLR7ji yin de ωzhi dou zui xiao ,ju jian ce dao de zheng shua ze wei dian jiao shao ,er tong wei bing du xing TLRsde TLR8ji yin ze shi jian ce dao zheng shua ze wei dian zui duo de ji yin ,tui ce yu liang zhe ju ti suo shi bie de pei ti jie gou he gong neng cha yi xiang guan 。mo wei mu jian ce dao de zheng shua ze wei dian shu mu yuan duo yu you wei mu ,biao ming mo wei mu TLRji yin bi you wei mu shou dao geng jiang lie de zheng shua ze zuo yong ,bing ju jian ce dao de zheng shua ze wei dian xian zhe wei yu yu bing yuan jun shi bie xiang guan de bao wai LRRou ,biao ming TLRji yin shou dao zheng shua ze de ou yu zhu yao shi TLRji yin dan bai de kang yuan jie ge ou 。tong guo mu shui ping shang de zhi mo xing fen xi fa xian ,mo wei mu you geng duo wu chong shou dao zheng shua ze yi ji shua ze ya li fang song 。gen ju zhi dian mo xing fen xi fa xian ,you wei mu he mo wei mu bu tong cheng du shang jian ce dao le zheng shua ze zuo yong ,jin yi bu fen xi fa xian you wei mu cun zai zheng shua ze wei dian de TLRji yin shu mu duo yu mo wei mu ,TLR19ji yin zai mo wei mu he you wei mu liang qi dong wu zhong dou shou dao le jiang lie de zheng shua ze zuo yong ,TLR19ji yin ke neng zai liang qi dong wu mian yi gong neng shang ju you chong yao de wei 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自曲阜师范大学的张磊,发表于刊物曲阜师范大学2019-10-08论文,是一篇关于样受体论文,两栖动物论文,系统发育论文,分子进化论文,适应性进化论文,曲阜师范大学2019-10-08论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自曲阜师范大学2019-10-08论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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