水生所干擾素調節因子研究取得進展

獲得性免疫出現于脊椎動物分化的初期，它是如何出現，又是怎樣與先天性免疫接洽，進而協同工作的？現有的科學資料尚不能完善地解答這一問題。在獲得性免疫出現初期，一些免疫基因發生了相應的重大演變，作用于兩種免疫系統之內、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。干擾素調節因子（IRF）就是這樣一類基因。

前人關于 IRF 系統發育和功能分化方面的研究，由于關鍵數據的缺乏，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錄組中鑒定出 148 個 IRF。系統發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，盡管大多數脊椎動物 IRF 都受到了正向選擇，然而各組中各發現一名成員經受著純化選擇，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 的調控網絡的研究結果，以及新基因調控現存基因網絡的觀點，該研究認為自有頜類中出現的干擾素（Interferon，IFN），作為新基因介入到當時已存在的 IRF 調控網絡中，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。