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宿主限制性天然免疫分子三基序蛋白5a (TRIM5a)和主要组织相容性复合物(MHC)是人类基因中决定疾病的易感性和发病速度的重要因素,在机体免疫反应的各个层面上抑制病毒复制起关键性作用的因素之一。研究TRIM5a基因多态性与HIV-1感染和疾病进程相关性具有十分重要的理论意义和现实价值,许多研究表明食蟹猴MHC基因的多态性会显著影响药物实验结果,同时也会影响SIV病毒的感染与复制。虽然食蟹猴已广泛用于医学和药学研究,但是目前关于食蟹猴MHC分子基因的多态性研究仍旧十分有限,MHC遗传背景不清晰是限制我们在重大疾病研究中取得突破性进展的障碍之一,所以研究MHC基因多态性具有十分重要的意义。本研究利用越南起源的食蟹猴和中国恒河猴群体,从DNA水平,分别将TRIM5a的所有8个外显子的PCR产物直接测序,并进一步用生物学软件分析包括5’-UTR区及编码B30.2(SPRY)和coiled-coil结构域等区域的DNA序列多态性,为该基因的nRNA的表达调控以及深入研究B30.2(SPRY)和coiled-coil间的相互作用提供重要的线索。另外,本研究还采用该食蟹猴群体,在已有基础上,继续从cDNA水平上分析和研究了食蟹猴MHCII类基因(DOA, DPA, DQA和DRA)外显子2的多态性,鉴定食蟹猴群体中MHCII类各等位基因并揭示了这些等位基因在群体中的分布规律,为建立遗传背景清晰的食蟹猴动物模型提供重要的参考依据。研究结果如下: 一.食蟹猴和中国恒河猴TRIM5a基因8个外显子的等位基因多态性研究 本文研究分析了39只食蟹猴和29只恒河猴TRIM5a基因8个外显子,鉴定到22个等位基因,这些等位基因分别编码外显子4的coiled-coil结构域和外显子8的B30.2(SPRY)结构域,其中2个是新的种特异性等位基因,其频率比较低。在食蟹猴和中国恒河猴群体中都鉴定到9个等位基因,而4个是这两个物种的共享等位基因,在这些等位基因中,分别以最高频率(38%)和(26%)出现在食蟹猴和中国恒河猴群体中。同时,实验结果表明一些等位基因编码coiled-coil结构域中对应位点相同的氨基酸,但却不是编码SPRY结构域中对应位点相同的氨基酸;相反,一些等位基因编码SPRY结构域中对应位点相同的氨基酸,但却不是编码coiled-coil结构域中对应位点相同的氨基酸。实验结果将有助于我们对两个结构域一起协作共同决定RIM5a介导的对逆转录病毒衣壳蛋白的识别并与其发生特异性结合的理解。为食蟹猴和中国恒河猴等位基因构建的聚类分析结果表明,按照以前的报道,本研究结果表明,猕猴等位基因编码的氨基酸从Clade4(S, TF缺失,Q和L)到Clade7(A,TF,P和S),抑制SIV复制能力逐渐增强。更有趣的是,一对新等位基因(4E100a,10E147a)和另一对等位基因(7R17b和13R11b)聚集在Clade3,前人研究表明,7R17b和13R11b等位基因有强的抑制SIV复制能力,且与新等位基因起源于相同祖先,因此,推测新等位基因在决定猕猴抑制:SIV/HIV复制能力方面可能起到至关重要的作用。 二.食蟹猴MHCII类基因(DOA,DPA,DQA和DRA)外显子2的多态性研究 本研究从cDNA水平对越南起源的食蟹猴Mafa-DPA,-DOA,-DRA,-DQA四个基因进行鉴定及多态性分析。首先,在30个个体中共鉴定到15个Mafa-DOA等位基因,而且全部为本研究中新发现的等位基因,其中2个是高频等位基因;其次,在28个个体中共鉴定到26个Mafa-DpA等位基因,其中,16个是本研究中新发现的等位基因,1个是高频等位基因;再次,在30个个体中共鉴定到17个Mafa-DQA等位基因,其中,14个是本研究中新发现的等位基因,2个是高频等位基因;最后,在30个食蟹猴个体中总共鉴定到9个Mafa-DRA等位基因,其中,2个是本研究中新发现的等位基因,2个是高频等位基因。在本研究的群体中,所鉴定到的最高频率等位基因Mafa-DOA*010207(33.3%)、 Mafa-DPA*0209(25%),Mafa-DQA1*260103(36.7%),Mafa-DRA*010201(90%),可能代表着一种机体内重要的免疫功能的靶点。通过进一步分析,等位基因共表达频率最高的是Mafa-DQA1*26:01:03与Mafa-DRA*01:02:01组合(36.7%),其次是Mafa-DRA*01:02:01与Mafa-DOA*01:02:07组合(26.7%),这些说明Mafa-DRA/DQA, Mafa-DRA/DOA共表达是本研究所用越南起源食蟹猴的特性。 本研究集中在TRIM5a的Coiled-coil和SPRY/B30.2这两个重要功能域,MHC II类DOA,DPA,DQA,DRA基因外显子2等位基因以及多态性进行鉴定与分析,为下一步课题组深入研究Trim5a基因和MHC多态性与HIV易感程度的相关性,了解各等位基因在艾滋病中的作用等研究奠定了坚实基础,将有助于了解艾滋病的发病机制,同时对疫苗研究及药物评价、开发有重要意义。