肿瘤因子坏死受体(Tumor necrosis factor receptor, TRNF)是TNF/TNFR信号传导通路中的关键成员,能够激活下游NF-κB 和 MAPK等信号通路,在炎症发生、细胞凋亡、器官形成等生理和病理过程中发挥着重要作用,是先天免疫系统中的重要基因家族。本研究通过筛查虾夷扇贝的基因组和转录组,对该基因进行了筛查和鉴定,并对其在各个物种中的系统发生关系及发于和应激过程中的时空表达进行了分析。分析显示,虾夷扇贝基因组中共含有2个TNFR基因:PyTNFR1,PyTNFR2,同一TRFR基因在物种间具有较高的序列保守性和功能域相似性。通过对PyTNFRs的CRD(半胱甘酸富集功能域)和DD(死亡结构域)功能域的分析发现,虾夷扇贝TNFR基因可被分为单个完整型CRD(PyTNFR1)和多个不完整型CRD(PyTNFR2)两种类型。而通过横向与其他物种的TNFR基因进行对比,研究发现所有涉及物种中都至少含有一个单CRD功能域的TNFR基因,故由此推测含有单个CRD功能域的TNFR基因更接近于该基因在动物祖先中的原始形态。
为了进一步探索PyTNFR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Real-time 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(G+)、鳗弧菌(G-)侵染及高温(23°C)胁迫后不同时间点的虾夷扇贝血细胞中TNFR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2个TNFR基因的表达。在虾夷扇贝受到藤黄微球菌和鳗弧菌侵染后,虾夷扇贝血细胞中2个TNFR基因的表达量均发生显著改变,并且在短时间内(3-6 h)反应剧烈,暗示了2个PyTNFR都参与了虾夷扇贝的先天免疫应答。高温(23°C)胁迫后,虾夷扇贝PyTNFRs在3 h的表达模式相似,在6 h出现了表达下调,并且长时间(12 h,24 h)高温胁迫条件下,PyTNFR2表达显著高于PyTNFR1。研究成果丰富了对海洋贝类TNFR成员及TLR信号通路的认识,为深入研究TNFR在贝类免疫反应中的作用机制奠定了基础,也为扇贝养殖中疾病的预防,抗病品系的选育提供了重要信息。
Reference :
Qiang Xing, Qian Yu, Huaiqian Dou, Jing Wang, Ruojiao Li, Xianhui Ning, Ruijia Wang, Shi Wang, Lingling Zhang, Xiaoli Hu, Zhenmin Bao, Genome-wide identification, characterization and expression analyses of two TNFRs in Yesso scallop (Patinopecten yessoensis) provide insight into the disparity of responses to bacterial infections and heat stress in bivalves, Fish & Shellfish Immunology, 2016, http://dx.doi.org/10.1016/j.fsi.2016.03.010.