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干扰素(Interferon,IFN)具有抗病毒,抗肿瘤,调节免疫活性以及细胞生长、分化、凋亡等作用。干扰素和干扰素诱导基因的表达及活性受到干扰素调节因子(InterferonRegulatoryFactors,IRF)的调节。干扰素调节因子是一个转录因子家族,在人里已经9个或者更多的成员被发现。IRF家族成员有一个非常保守的结构特征,它们的N端都有一个螺旋—转角—螺旋的IRF功能域,这个功能域包含五个色氨酸的重复,这五个色氨酸相互之间的间隔为10~18个氨基酸,对其与DNA的结合活性有至关重要的作用。通过对一系列IRF缺陷型小鼠的研究,表明IRF家族的各个成员在抵抗外界病原体的入侵、细胞因子的信号传导、细胞生长以及淋巴细胞的发育及分化等生物过程中发挥了重要的作用。它们参与了IFN的调控、TLR信号通路等重要的作用网络,在天然免疫和适应性免疫的联系中起了桥梁的作用。
IRF家族的成员在许多脊椎动物中都有发现,甚至在病毒中也有报道。但是对于IRF的研究仅限于脊椎动物和病毒中,目前对无脊椎动物的IRF成员的个数以及功能都不清楚。我们在中国青岛文昌鱼(Branchiostomabelcheritsingtaunese)中获得了三个IRF的同源基因,分别命名为amphi-IRF-A,B,C,克隆了其全长序列,并对其mRNA的表达以及基因组结构进行了初步的研究。通过实时定量PCR(Real-timePCR)检测了三个文昌鱼IRF基因在受到三种细菌以及LPS、LTA、PolyI∶C的刺激后基因表达量的变化。结果显示在受到LPS、LTA、PolyI∶C刺激后三个文昌鱼IRF基因有不同程度的上调,而三种细菌感染后mRNA的表达量变化不明显。成体切片原位杂交的结果显示这三个基因在消化道、咽鳃裂这两个文昌鱼重要的免疫组织中表达。我们初步推测这三个基因参与了抵抗外界病原体入侵的免疫反应。我们通过Southernblot发现基因组中amphi-IRF-A和C是单拷贝而amphi-IRF-B有两个拷贝,可能该基因发生了复制。为了更加清晰的了解文昌鱼这三个IRF基因,设计多条引物通过基因组PCR扩增文昌鱼基因组,获得了这三个基因的基因组序列,将其基因组结构与人的9个IRF基因相比,发现IRF结构域的内含子相对位置比较保守。结合其它物种对IRF基因进行进化分析,我推测IRF基因可能起源于共同的祖先。
总之,通过对文昌鱼三个IRF基因的序列以及进化分析,感染后mRNA表达量的变化,组织定位对我们更进一步的了解IRF基因家族的进化有所帮助,并且通过对无脊椎动物免疫相关基因的研究,将有助于我们更好的了解免疫系统的起源。