鲟鱼(Acipenser)起源于泥盆纪(距今约45～35亿年前),在分类学上隶属于硬骨鱼纲(Osteichthyes)、辐鳍亚纲(Actinopterygii)、软骨硬鳞总目(Ganoidomorpha)、鲟形目(Acipenseriformes),是软骨硬鳞下纲(chondrostei)中现仅存的唯一的目,具有“活化石”之称。鲟鱼是世界现有鱼类中体形较大、寿命较长的一个物种。目前全球共有鲟鱼2科6属26种,大部分野生种类都处于濒危状态。因此具有广泛的经济,生态和科研价值。为恢复和保护鲟鱼资源,中外学者正不断地对鲟鱼进行各方面的科学研究。 由于鲟鱼的分类地位处于软骨鱼类(Elasmobranch)和真骨鱼(Teleostean)类之间,兼具许多软骨鱼类和硬骨鱼类的特征,因此在鱼类发育生物学以及对研究脊椎动物的起源和进化的各项研究具有重要的理论意义。免疫球蛋白基因在软骨鱼类向真骨鱼类进化分界处也表现出了很大变化。因此对鲟鱼的免疫球蛋白基因序列进行探讨,对于鱼类发育生物学的研究、免疫系统的进化以及了解鲟鱼之间的亲缘关系有重要意义。就此,本文采用分子生物学和生物信息学等方法,对史氏鲟(Acipenser.schrenckii)免疫球蛋白重链;及史氏鲟,欧鳇(Huso huso),俄罗斯鲟(A.gueldenstaedtii),小体鲟(A.ruthenus)和中华鲟(A.sinensis)共5种鲟科鱼类免疫球蛋白重链恒定区序列进行了分析研究。 首先,采用RT-PCR技术从史氏鲟主要免疫器官——脾脏总RNA中获得了免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)重链可变区cDNA克隆,随机挑取31个阳性克隆进行测序。并经过BLUST网络对比,DNAstar等生物学软件分析比对。结果表明:所有序列相同率高于75%,且前导肽部分的序列相同率高于90%,推测属于同1个VH家族。后经Southern Blotting验证,本试验所得序列应同属于免疫球蛋白可变区同一家族。所得序列分析可见,史氏鲟免疫球蛋白重链可变区中框架区部分(FR)相对保守,变异主要存在于互补性决定区,特别是CDR3区。在史氏鲟D片断序列中发现大量保守的基因序列(motif)。并发现多个VH基因片断可以共用一个J片断的现象。在基因组DNA重排过程中,VH片断可以与任意的D和J片断结合。此外,除免疫球蛋白重链可变区VH,D和J片断的随机重排外,外切核酸酶作用,以及在重排位点大量N,P片断的插入,郁大大增加了史氏鲟免疫球蛋白重链可变区的多样性。 然后,分别对史氏鲟、俄罗斯鲟、小体鲟、中华鲟和欧鳇的重链恒定区序列进行了研究。同样采用RT-PCR的方法对5种鲟科鱼类的免疫球蛋白重链恒定区阴极的核酸序列进行了克隆,并通过ExPASy专业分析软件获得了相应的氨基酸序列。在分别对5种鲟鱼免疫球蛋白重链恒定区4区(CH1～CH4)进行研究后发现,其CH4区氨基酸序列相似性最高。通过对CH4区序列氨基酸变异期望值(Kaa),物种分化时间(T)及物种间系统进化树(Phylogenetic Tree)等参数的分析,并将克隆的5种鲟鱼免疫球蛋白重链