水生所干擾素調(diào)節(jié)因子研究取得進展

獲得性免疫出現(xiàn)于脊椎動物分化的初期，它是如何出現(xiàn)，又是怎樣與先天性免疫接洽，進而協(xié)同工作的？現(xiàn)有的科學資料尚不能完善地解答這一問題。在獲得性免疫出現(xiàn)初期，一些免疫基因發(fā)生了相應的重大演變，作用于兩種免疫系統(tǒng)之內(nèi)、溝通于兩者之間。對于這類免疫基因的研究不僅能加深對該基因本身的認識，也為解釋上述問題提供新的思路和觀點。干擾素調(diào)節(jié)因子（IRF）就是這樣一類基因。

前人關于 IRF 系統(tǒng)發(fā)育和功能分化方面的研究，由于關鍵數(shù)據(jù)的缺乏，無法給予全面的視角。中國科學院水生生物研究所研究員何舜平學科組在 IRF 的研究方面有較深厚的積累，近期完成測序的一些古代魚類和七鰓鰻的基因組或轉(zhuǎn)錄組更為該研究提供關鍵支持。該學科組利用相似性搜索，在 11 個脊椎動物和 4 個原索動物的海量基因組或轉(zhuǎn)錄組中鑒定出 148 個 IRF。系統(tǒng)發(fā)育樹重構和同線性追蹤的分析結果修正了前人結論，暗示脊椎動物的 IRF 是通過第二次全基因組加倍和后來的拷貝，產(chǎn)生于 3 個祖先基因，而非 4 個。因而在后面的分析中，IRF 家族被劃分為 3 組。表達模式的分析結果不僅顯示 IRF 各組成員的表達譜呈現(xiàn)分化趨勢，并暗示某些成員行使了免疫之外的功能。自然選擇壓力分析顯示，盡管大多數(shù)脊椎動物 IRF 都受到了正向選擇，然而各組中各發(fā)現(xiàn)一名成員經(jīng)受著純化選擇，暗示著該名成員可能承擔該組的祖先功能，從而使其組員免受純化選擇的壓力，進而演化出新的功能。綜合前人關于 IRF 的調(diào)控網(wǎng)絡的研究結果，以及新基因調(diào)控現(xiàn)存基因網(wǎng)絡的觀點，該研究認為自有頜類中出現(xiàn)的干擾素（Interferon，IFN），作為新基因介入到當時已存在的 IRF 調(diào)控網(wǎng)絡中，引入了新的基因相互作用和選擇壓力，引起了該家族復雜而革新化的演變；同時，這類機制可能廣泛存在于免疫系統(tǒng)的進化過程中，為脊椎動物獲得性免疫的進化提供了新的視角和觀點。