基于马氏珠母贝(Pinctada fucata)血细胞全长转录组数据补体样组分的鉴定与分析

补体系统作为先天免疫的重要组成部分,是一种复杂的限制性蛋白水解系统,其在免疫系统中发挥着重要的防御作用。为分析马氏珠母贝补体系统的组成及作用机制,使用血细胞样品进行了全长转录组测序建库、基因比对、功能注释,共挖掘到212个潜在补体样组分相关基因。补体样组分基因经同源性比对和结构域检测分析表明,检索到的基因分别编码89个含C1q结构域蛋白、57个C型凝集素蛋白、33个纤维胶凝蛋白、11个纤维蛋白原相关蛋白、8个甘露糖结合型凝集素关联丝氨酸蛋白酶、2个含硫酯蛋白(1个C3分子,1个TEP分子)、1个补体受体、2个补体因子、9个丝氨酸蛋白酶。随机选择12个补体相关基因,使用溶藻弧菌刺激前后的血细胞样品进行实时定量PCR检测其表达水平,结果显示C1q(C1q domain containing protein)、C-lectin、MBL(mannose-binding lectin)、ficolin、MASP(mannan-binding lectin serine protease)等基因均呈现出显著差异表达,表明马氏珠母贝补体系统是一个复杂的多组分效应系统,且可能通过凝集素途径或类似于凝集素途径激活补体系统的免疫作用。研究结果为进一步验证马氏珠母贝中存在的原始补体系统提供了分子生物学证据,同时对深入了解马氏珠母贝免疫防御机制,丰富和发展海洋无脊椎动物免疫学内容也具有重要理论意义。

马氏珠母贝C1qDC基因家族成员的鉴定及表达分析

含C1q结构域蛋白(C1q domain containing,C1qDC)是经典补体途径的起始分子,能够识别免疫复合物,启动补体系统经典途径。本研究基于马氏珠母贝(Pinctada fucata)全基因组测序数据,结合生物信息学方法对C1qDC基因进行了鉴定,同时对其系统进化关系、序列结构、基序组成、染色体定位和基因家族成员的表达水平进行了分析。结果显示,从马氏珠母贝全基因组数据中共鉴定出285个C1qDC基因;根据系统进化关系聚集为5个亚类,不均匀分布在14条染色体上;所有C1qDC序列均含有保守基序1。比较转录组数据分析显示,在溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)攻毒4 h后,马氏珠母贝C1qDC基因家族中有56个基因在血细胞中的表达水平发生了显著变化。其中,上调表达基因32个,下调表达基因24个。实时荧光定量PCR检测结果表明,随机挑选的8个C1qDC基因的表达模式与转录组数据一致。本研究结果为进一步解析马氏珠母贝C1qDC基因的进化模式及其在贝类免疫应答中的调控作用提供了理论基础。