无脊椎动物缺乏获得性免疫,因此先天免疫对其生存至关重要。TLR/IL-1R信号传导通路是最具代表性的先天免疫通路之一。本研究通过筛查虾夷扇贝的基因组和转录组,鉴定到该通路的关键成员之一的MyD88基因。分析显示,虾夷扇贝基因组共含有5个MyD88基因,PyMyD88-1, PyMyD88-2a, PyMyD88-2b, PyMyD88-3,PyMyD88-4, 这也是已知的MyD88基因在所有动物中的基因复制最多的情况。5个 PyMyD88位于同一染色体上,并且包含两对串联重复基因(PyMyD88-1和 PyMyD88-4,PyMyD88-2a和 PyMyD88-2b)。通过对DD和TIR功能域的分析,研究发现虾夷扇贝MyD88基因可被分为功能域完整和功能域部分缺失两种类型。在构建的系统发生树中可以发现,功能域完整的PyMyD88 (PyMyD88-1, PyMyD88-2, PyMyD88-3)与后口动物的在进化上更为接近,功能域部分缺失型的PyMyD88 (PyMyD88-4)则与原口更为接近;而在整个动物门中,MyD88基因的两个核心功能域伴随着无脊椎到脊椎动物的演变而不断完整。
为了进一步探索PyMyD88基因在虾夷扇贝生长发育和免疫应答中的作用,本研究利用 qRT-PCR技术对虾夷扇贝在胚胎幼虫发育不同时期、健康成体各组织和受到藤黄微球菌、鳗弧菌侵染后不同时间点(0h,3h, 6h,12h和24h)的血细胞中PyMyD88表达模式进行了分析。结果表明,在虾夷扇贝胚胎幼虫各发育阶段、成体各组织中均检测到5个PyMyD88基因的表达;在受到藤黄微球菌和鳗弧菌侵染后, 除PyMyD88-2b外的所有PyMyD88的表达量都在3-6小时出现显著变化。虽然受到两种菌刺激后的表达模式相似,但PyMyD88在受到鳗弧菌侵染后呈现更加剧烈的表达波动变化,并且在24小时再次出现了强烈的反应。两种菌刺激后的表达模式暗示了5个PyMyD88都参与了虾夷扇贝的先天免疫应答。本研究促进了对贝类先天免疫的认识,有益于扇贝养殖中各种疾病的预防,同时为先天免疫的起源和进化提供了重要信息。
Reference : Xianhui Ning, Ruijia Wang, Xue Li, Shuyue Wang, Mengran Zhang, Qiang Xing, Yan Sun, Shi Wang, Lingling Zhang, Xiaoli Hu, Zhenmin Bao, Genome-wide identification and characterization of five MyD88 duplication genes in Yesso scallop (Patinopecten yessoensis) and expression changes in response to bacterial challenge, Fish & Shellfish Immunology, 2015. doi:10.1016/j.fsi.2015.06.028