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      魚可以深入了解免疫系統(tǒng)的進化
      
			
      
				2019-05-18 10:37:12
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      來自英國東英吉利大學(xué)(UEA)和加拿大達爾豪斯大學(xué)的新研究揭示了免疫系統(tǒng)如何演變對寄生蟲的抵抗力。今天發(fā)表在“自然通訊”雜志上的一項研究解決了物種如何適應(yīng)和改變其免疫系統(tǒng)以應(yīng)對新的寄生蟲威脅的謎團 - 同時在數(shù)百萬年中幾乎沒有或幾乎沒有表現(xiàn)出關(guān)鍵免疫功能的進化變化。
      

      魚可以深入了解免疫系統(tǒng)的進化
      

      這些發(fā)現(xiàn)有助于解釋為什么我們?nèi)祟愑幸恍缀跖c黑猩猩相同的免疫基因。來自東英吉利大學(xué)和達爾豪斯大學(xué)的科學(xué)家研究了孔雀魚(Poecilia reticulata)如何通過研究其免疫基因(稱為主要組織相容性復(fù)合物或MHC基因)來適應(yīng)生存。
      

      他們發(fā)現(xiàn)孔雀魚在每個位置微調(diào)這些基因，使它們能夠在許多不同的極端環(huán)境中適應(yīng)和生存。盡管有這種適應(yīng)，但基因保持了數(shù)千萬年的關(guān)鍵功能。
      

      這一發(fā)現(xiàn)可以提高科學(xué)家對相關(guān)物種如何適應(yīng)和改變其免疫系統(tǒng)的理解，以應(yīng)對來自寄生蟲的新威脅，同時共享相似的功能。
      

      來自UEA的Jackie Lighten博士領(lǐng)導(dǎo)了這項研究。他說：“孔雀魚是一種原產(chǎn)于南美洲的小型多彩魚，特立尼達和多巴哥。它們是研究脊椎動物生態(tài)和進化的理想模型。
      

      “MHC基因是脊椎動物(包括人類)免疫系統(tǒng)的重要防線。由于寄生蟲的進化速度比脊椎動物寄主更快，因此免疫基因需要高度多樣化才能跟上寄生蟲的存在并預(yù)防感染。
      

      “MHC基因產(chǎn)生位于細胞外表面的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。這些基因是多樣的，因此產(chǎn)生一系列蛋白質(zhì)，每種蛋白質(zhì)都呈現(xiàn)出試圖感染身體的寄生蟲或病原體的特定部分。這種蛋白質(zhì)決定了它能夠識別哪種寄生蟲，并向免疫系統(tǒng)發(fā)出信號以防止感染。“
      

      該研究調(diào)查了特立尼達，多巴哥，巴巴多斯和夏威夷59個孔雀魚種群的MHC遺傳變異。作者發(fā)現(xiàn)了數(shù)百種不同的免疫變體，但這些所謂的“等位基因”似乎聚集在較少數(shù)量的官能團或“超類型”中。
      

      同樣來自UEA環(huán)境科學(xué)學(xué)院的van Oosterhout教授說：“每種超類型都可以保護宿主不受特定寄生蟲群的侵害，這些超類型在種群和物種中很常見，不論其位置如何。
      

      “然而，構(gòu)成超級型的等位基因跟蹤寄生蟲的快速進化，并且它們也在迅速發(fā)展。這些等位基因在很大程度上是針對每個群體的，并且它們有助于對微生物的免疫反應(yīng)進行”微調(diào)“。攻擊該群體中宿主的特定(本地)寄生蟲。“
      

      在這項研究之前，科學(xué)家討論了這些免疫基因如何快速進化(這對于跟上快速進化的寄生蟲是必要的)，同時在人類和黑猩猩之間觀察到的數(shù)百萬年中它們的功能幾乎沒有或根本沒有進化變化。 。這項研究解決了這場辯論。
      

      Dalhousie大學(xué)的Bentzen教授說：“雖然這項研究的重點是脊椎動物的MHC基因，但其中描述的進化動力學(xué)可能適用于其他基因家族，例如抗性基因和那些阻止植物自體受精的基因家族(自交不親和基因座)他們陷入了自己的進化競爭中。“
      

      Lighten博士補充說：“這是了解免疫系統(tǒng)進化遺傳學(xué)的重要一步，可以幫助解釋在許多其他生物的先前研究中觀察到的一些令人費解的觀察結(jié)果。”
      

      “免疫學(xué)超級型的進化遺傳學(xué)揭示了紅色女王的兩個面孔”于2017年11月3日發(fā)表在Nature Communications雜志上。
      
			

			
        
      
			
      
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