脊椎动物干扰素调控研究获进展

来自中国科学院水生生物研究所的研究人员获得了脊椎动物干扰素反应的调控机制研究方面的重要进展，并与哺乳动物相应方面进行了比较，从而解析了干扰素反应调控机制的物种演化，这一研究成果公布在《免疫学期刊》（Journal of Immunology）杂志上。领导这一研究的是中国科学院水生生物研究所桂建芳研究员，其早年毕业于武汉大学细胞生物学专业，1999年至2007年任水生所常务副所长、所长；现为淡水生态与生物技术国家重点实验室主任；中国水产学会副理事长，中国海洋湖沼学会副理事长，农业部第八届科学技术委员会委员。脊椎动物应对病毒感染首先启动的是干扰素反应。在哺乳类动物中，干扰素反应的启动主要受干扰素调节因子3（IRF3）的调控。IRF3是IRF家族中重要转录因子之一，在调控干扰素(interferon, IFN)基因表达和抗病毒天然免疫反应中具有重要作用。在这篇文章中，研究人员发现与哺乳类IRF3相同，鱼类IRF3能诱导鱼类干扰素以及干扰素诱导基因（ISGs）表达，证明IRF3调控干扰素反应是脊椎动物的一个古老机制。然而，与哺乳类IRF3的表达不受病毒和干扰素的诱导不同，鱼类干扰素能诱导IRF3上调表达。通过分析不同脊椎动物IRF3基因的启动子，他们证明了IRF3受干扰素诱导表达的特性仅在包括鱼类和两栖类的动物中存在。重要的是，鱼类干扰素可以通过磷酸化激活IRF3启动干扰素反应的产生。鉴于哺乳类IRF3仅限于在病毒感染的细胞中被激活，研究人员推测，与哺乳类相比，鱼类和两栖类动物IRF3调控的干扰素反应是一个相对粗放的机制，随着物种的演化，依赖IRF3调控的干扰素反应机制越来越趋于精确和完善。桂建芳研究组在鱼类基因研究方面获得了许多成果，比如他们曾发现了重复基因dmrt2b新歧化功能，dmrt2b参与Hedgehog信号通路的发现为重复基因的功能歧化提供了一个典型实例，因而对进一步探讨重复基因功能歧化和基因新功能产生具有重要的启发意义。重复基因被认为是基因功能歧化和新功能产生的源泉。鱼类特有的基因组加倍事件产生了大量的重复基因，这些重复基因为基因功能歧化和新功能产生提供了良好材料。研究人员在鱼类重复基因功能歧化研究上取得了重要进展。这些研究表明，鱼类特有的重复基因dmrt2b和dmrt2a虽都参与了躯体左右不对称建立的过程，但dmrt2b通过Hedgehog信号通路参与体节发生过程，而dmrt2a没有涉及Hedgehog信号通路。重复基因dmrt2b参与Hedgehog信号通路的发现为重复基因的功能歧化提供了一个典型实例，因而对进一步探讨重复基因功能歧化和基因新功能产生具有重要的启发意义。（来源：生物通万纹）