鱼类是最早产生免疫球蛋白的生物,免疫球蛋白基因序列在鱼类进化分界处表现出了很大的变化,且鲑科鱼类起源于特殊的地理时期,因此对鲑科鱼类的免疫球蛋白基因序列进行研究,对古生物地理学、古生态学与气候变化及脊椎动物进化系统等许多方面均具有重要意义。就此,本文采用分子生物学和生物信息学等方法,对4种鲑科鱼类如:金鳟(美国)(Oncorhynchus mykiss aguabonita)、山女鳟(Oncorhynchus masou masou)、哲罗(Hucho taimen Pallas),白点鲑(Salvelinus leucomaenisf pluviu)的免疫球蛋白轻链测序并与虹鳟(Oncorhynchus mykiss Walbaum)序列进行相似性比较和功能分析。
　　首先,从哲罗鱼主要免疫器官—脾脏获得总RNA并采用RT-PCR技术获得其免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)轻链cDNA克隆,随机挑取51个阳性克隆菌落进行测序。获得46条完整不重复序列,经过BLUAT网络对比,结果显示与GenBank报道的登录号为X68517.1的序列的相似性高达90％以上;经DNAstar生物学软件分析比对其氨基酸序列,所得序列自动聚类为两个簇,且每簇内氨基酸序列同源性均高达75％以上,而分界处氨基酸序列的相似性为40.9％,推测本实验所得Ig应来自于两个不同的家族。对所得核苷酸序列进行结构域可变性分析可见,哲罗鱼Ig LV中骨架区(FR)部分相对保守,变异率较小;互补决定区(CDRs)变异率较大,特别是CDR3区。在哲罗鱼免疫球蛋白轻链的C-V链接位点有不同的链接方式,这样增加了哲罗鱼免疫球蛋白轻链的多样性。其次,利用一对高度特异性引物对4种鲑科鱼类:金鳟(Oncorhynchus mykiss aguabonita)、山女鳟(Oncorhynchus masou masou)、哲罗(Hucho taimen Pallas)、白点鲑(Salvelinus leucomaenisf pluvius)的免疫球蛋白(IgM)轻链核苷酸序列进行扩增并测序,分析其中所包含的遗传信息,并与已发表的虹鳟鱼(Oncorhynchus mykiss Walbaum)同源核苷酸序列(源于NCBI)进行比对研究,同时对这5种鲑科鱼类间的进化和亲缘关系进行分析。核苷酸同源性比对后发现:白点鲑与山女鳟,金鳟与虹鳟各构成一个分支,并与哲罗鱼相对。Nei氏D_A遗传距离分析结果显示:白点鲑与山女鳟的遗传距离最近,而与虹鳟的遗传距离最远。在对5种鲑科鱼类免疫球蛋白轻链可变区氨基酸序列进行比较时发现:白点鲑与其他物种的对比中序列的相似性最高;在CDR各分区的相似性最高值和最低值分别出现在CDR1和CDR3中;在FR各分区的相似性最高值和最低值分别出现在FR4和FR3中。
　　本实验的研究结果不仅系统的反应了哲罗鱼免疫球蛋白的理化性质,还确定了即使是在同一个体内免疫球蛋白的种类也是多种多样的,这可能是因为免疫球蛋白的RNA初级转录物在剪接过程中发生了重排,也可能是因为B淋巴细胞在向不同的组织转移的过程中发生了分化,即体细胞高度突变导致免疫球蛋白的多样性。在对5种鲑科鱼类免疫球蛋白理化性质的研究中发现,即使是同一种属的鱼,它们的理化性质也不完全相同,这可能和他们不同的生长环境和地理分布有关;在对其核苷酸序列对比时发现除金鳟与虹鳟碱基相似性最高,与其他3种鱼相比碱基差异较大,但在蛋白质多肽链中5种鲑科鱼类氨基酸的相似性均较高,这说明在鲑科鱼类的进化中虽然碱基发生了突变,但是由于氨基酸的兼并性蛋白质多肽链的氨基酸序列和理化性质尚未发生明显变化,免疫球蛋白的核苷酸序列反映了被研究鲑科鱼类间的分类地位及物种进化时间之间的联系。