近日，記者從中山大學(xué)獲悉，該校教授徐安龍團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了六億年前RAG轉(zhuǎn)座子的“分子活化石”，為“人類抗體重排機(jī)制的轉(zhuǎn)座子起源假說”提供了最有力的證據(jù)。相關(guān)研究近日在《細(xì)胞》上發(fā)表。

人體的免疫系統(tǒng)分為兩部分：先天的固有免疫和后天可改變的適應(yīng)性免疫，抗體重排機(jī)制就是適應(yīng)性免疫中，后天能應(yīng)對(duì)無數(shù)病源侵害的最關(guān)鍵機(jī)制（例如疫苗的作用就基于此機(jī)制），因此，尋找抗體重排機(jī)制起源一直是免疫學(xué)研究的熱點(diǎn)。過去40多年，盡管核心酶——抗體重排激活酶（RAG1/RAG2）的功能與調(diào)控研究取得了重大進(jìn)展，但該假說本身卻從未得到證實(shí)，成為困擾免疫學(xué)界的一個(gè)經(jīng)典謎題。

為了破解這一迷題，徐安龍團(tuán)隊(duì)首先選擇動(dòng)物進(jìn)化研究的活化石——文昌魚作為核心研究對(duì)象。因?yàn)槲牟~是揭開脊椎動(dòng)物起源重要的物種，并且在我國青島、廈門、湛江等沿海都有，為該研究提供了長期可依賴的資源。

經(jīng)過十多年的研究，該團(tuán)隊(duì)對(duì)多個(gè)高質(zhì)量的文昌魚基因組草圖進(jìn)行深度信息學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)文昌魚保留了大量古老的、在脊椎動(dòng)物中早已滅絕的轉(zhuǎn)座子超家族。其中一個(gè)DNA轉(zhuǎn)座子家族正巧編碼了RAG1/2的蛋白，并具有類似抗體基因重組信號(hào)序列RSS的末端反向重復(fù)序列TIR，他們將此基因命名為ProtoRAG，意為編碼原型RAG轉(zhuǎn)座子。通過系統(tǒng)的功能和機(jī)制研究，他們發(fā)現(xiàn)文昌魚ProtoRAG就是人們長期搜尋的決定抗體重排機(jī)制的RAG轉(zhuǎn)座子，也可以認(rèn)為該轉(zhuǎn)座子是六億年前RAG轉(zhuǎn)座子遺留下來的“分子活化石”。

這一發(fā)現(xiàn)為人類抗體重排的轉(zhuǎn)座子起源假說提供了強(qiáng)有力和直接的證據(jù)，該轉(zhuǎn)座子的發(fā)現(xiàn)還為未來利用重排機(jī)制設(shè)計(jì)新的免疫抗體和免疫基因提供了嶄新的基因編輯思路和技術(shù)。從免疫學(xué)的大視野看,該發(fā)現(xiàn)將適應(yīng)性免疫的起源由脊椎動(dòng)物推前到無脊椎脊索動(dòng)物文昌魚，由此向前推進(jìn)1億年，將改寫現(xiàn)行免疫學(xué)教科書關(guān)于適應(yīng)性免疫起源的觀點(diǎn)。

 

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科學(xué)家發(fā)現(xiàn)六億年前“分子活化石”

圖文簡介

記者從中山大學(xué)獲悉，該校教授徐安龍團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了六億年前RAG轉(zhuǎn)座子的“分子活化石”，為“人類抗體重排機(jī)制的轉(zhuǎn)座子起源假說”提供了最有力的證據(jù)。