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脊椎动物在生长发育中不断受到外界环境中微生物的威胁,脊椎动物已经进化出免疫防御系统来把这些病原从体内清除。免疫系统是脊椎动物抵抗疾病的重要组成,其可以分为先天性免疫(Innate immunity)和获得性免疫(Adaptive immunity)。先天性免疫是机体防御的第一道防线,通过一些数量有限的胚系编码的模式识别受体(Pattern-recognition receptors,PRRs)来识别这些微生物。Toll样受体(Toll-like receptors,TLRs)是一类非常重要的模式识别受体,识别微生物中保守的病原相关分子模式(Pathogen-associated molecular patterns,PAMPs)通过级联作用激活机体免疫应答。鱼类作为进化较为低等的脊椎动物,其获得性免疫系统尚不完善,然而其较为发达的先天性免疫系统在机体防御中扮演者不可或缺的角色。本研究中鉴定出鮸鱼TLR1基因,并对其序列特征、功能、进化、信号通路及miRNA调控进行了研究,主要研究结论如下:(1)鮸鱼TLR1基因全长cDNA为3393 bp,包含314 bp 5’-UTR序列,2406 bp开放阅读框(Open reading frame,ORF)编码801个氨基酸,和673 bp 3’-UTR。鮸鱼TLR1基因序列由2个内含子和1个内含子组成,并且这个内含子存在于非常靠近CDS(Coding sequence)区的起始密码子的5’-UTR区。鮸鱼TLR1的预测理论分子量为90.7kDa,鮸鱼TLR1拥有TLR家族典型的结构域,包含信号肽(Signal peptide)、亮氨酸重复序列(Leucine-rich repeats,LRRs)、亮氨酸重复序列C端结构域(Leucine rich repeat C-terminal domain)、跨膜区(Transmembrane region)和Toll/IL-1受体区域(Toll/IL-1receptor domain)结构域。(2)枝位点模型分析硬骨鱼类和哺乳类TLR1分子进化发现硬骨鱼类TLR1有2个正选择位点,而哺乳类TLR1没有发现正选择位点,说明硬骨鱼类TLR1在硬骨鱼类祖先中经历了正选择。但是位点模型分子进化分析发现哺乳类TLR1有9个正选择位点,而硬骨鱼类没有检测到正选择位点。(3)系统树进化分析发现TLR1与TLR6的进化关系要比TLR1与TLR10的进化关系近。进一步的比较基因组学分析发现哺乳类TLR1、TLR6和TLR10彼此临近的分布在基因组中,并用比较基因组学的方法推断出TLR1、TLR6和TLR10的进化关系。TLR1、TLR6和TLR10可能由两次基因复制而来,TLR10最早出现,随后复制出TLR1和TLR6。我们推测了第一次基因复制事件可能发生在两栖类分化之前产生TLR10和TLR1或TLR6。第二次复制事件发生在真兽亚纲分化之前,产生TLR1和TRL6。(4)实时荧光定量分析发现鮸鱼TLR1在鮸鱼肝组织中表达最高,并且在一些免疫相关的组织中(如:肾、脾等)表达量也很高。进一步注射鳗弧菌感染鮸鱼后分析发现鮸鱼TLR1在鳗弧菌感染后表达有表达上调反应,推测鮸鱼TLR1在抵抗病原中起到重要作用。(5)鮸鱼TLR1在HEK293中依赖于TIRAP和MyD88激活NF-κB报告基因,推测鮸鱼TLR1通过TIRAP和MyD88进行信号传导。进一步免疫荧光研究发现鮸鱼TLR1和鮸鱼MyD88可能发生相互作用,并且鮸鱼TLR1突变体证明其相互作用的可能结构域为TIR结构域。双荧光素酶报告基因结果显示鮸鱼TLR1对LPS刺激起作用,shRNA敲降实验进一步证明了这个结果。(6)生物信息学分析得到miR-200a-3p的靶基因之一是TLR1,miR-200a-3p和鮸鱼TLR1在鳗弧菌刺激鮸鱼组织和LPS刺激的鮸鱼巨噬细胞呈现表达量相反的趋势。