102猪业科学  SWINE INDUSTRY SCIENCE  2019年36卷第4期遗传改良GENETIC IMPROVEMENT 北京顺鑫农业小店种猪分公司协办
猪SLA 基因多态性研究进展
基因多态性
韦思婷,程一飞,舒星富,韦  体,梁丽彬,刘丽霞*
(西北民族大学生命科学与工程学院,
甘肃  兰州  730030)摘 要:猪的MHC 也叫猪的白细胞抗原(SLA ),
不仅在抗原递呈、机体器官移植、免疫应答与调控方面有重要的作用,而且还与其他的生物学功能如抗病力、生长、繁殖等有关。文章主要论述猪SLA 基因多态性研究进展,包括猪SLA 基因结构和生物学功能、SLA-Ⅰ基因多态性研究、SLA-Ⅱ基因多态性研究,希望为今后的研究提供理论依据和参考。
关键词:SLA 基因;生物学功能;多态性
基金项目:西北民族大学本科生科研创新项目(项目编号Y18014)作者简介:韦思婷(1997-),女,壮族,广西来宾人,在读本科,研究方向:生物化学与分子生物学,
E-mail: 1395352137@qq  :180*********通信作者:刘丽霞(1983-),女,甘肃陇南人,高级实验师,研究方向:动物遗传育种,E-mail:skllx@xbmu.edu
动物识别自己、排除非己以维
持机体正常生理活动和抗疾病的能力
是免疫系统的核心职能,这种能力在
很大程度上由主要组织相容性复合体
(Major  histocompatibility  complex ,
MHC )基因所决定[1]。MHC 基因系统是个
高度多态的系统,它的高度多态性使
它成为很好的遗传标记,且有可能作
为分子标记进行辅助选择。1  猪SLA 基因结构和生物学功能
猪的MHC 也叫猪的白细胞抗原(SLA )。Viza 等[2]在1970年
首次发现猪的MHC 不仅在抗原递呈、机体器官移植、免疫应答和调控方面有着很重要的作用,而且还与其他的生物学功能如抗病力、生长、繁殖等有关。SLA 基因主要位于猪7号染体着丝粒的两端,其基本结构与功能上存在差别,一般可分为三大类:Ⅰ类基因、Ⅱ类基因和Ⅲ类基因[3]。SLA Ⅰ类基因有三个位点:A 、B 、C 。SLA Ⅰ类基因主要编码的是细胞表面高度多态的糖蛋白,负责将内源性抗原肽递呈给T 细胞,引发特异的免疫反应。SLA Ⅱ类基因主要有DRA 、DRB 、DQA 、DQB 、DOB 、Dpa 、TAP 、LMP 等,其中遗传多态性最丰富的区域是DR 和DQ 亚区,它们的遗传多态性使它们在控制机体的免疫应答与调节中起着重要的作用,与猪的抗病能力息息相关[4]。SLA Ⅱ类抗原的基因主要有两种,α链基因和β链基因,它们分别编码SLA Ⅱ类抗原的α肽链和β肽链。研究表明,SLA Ⅱ类基因至少存在3个α链基因和5~8个β链基因[5] 。目前对于SLA Ⅲ类基因的研究比较少,SLA Ⅲ类基因主要位于猪7号染体靠近着丝粒区域。2  猪SLA Ⅰ基因多态性研究
SLA Ⅰ类分子多态性位点主要是集中在α1、α2区,它和HLA Ⅰ类分子多态性位点几乎完全重叠,在HLA Ⅰ类分子中这些多态性位点参与抗原肽递呈或与T 细胞受体结合。近年来,对于动物MHC 的研究中,发现Ⅰ类区域的进化史似乎要比Ⅱ类和Ⅲ类区域复杂得多,Ⅰ类基因数目在不同的物种中变化较大。SLA Ⅰ类基因表现出高度多态性,Jung 等[6](1989)用限制性内切酶(Pvu Ⅱ、BamH Ⅰ、EcoR Ⅰ)将杜洛克和汉普夏猪基因组 DNA 消化后,利用SLA Ⅰ类基因探针通过Southern 印迹和分子杂交,结果发现,SLA Ⅰ类基因具有较高多态性。在SLA Ⅰ类基因中也有新的等位基因被不断的发现,陈福祥等[7](
2003)初步分析巴马猪、贵州香猪、云南版纳猪 SLA-1、SLA-2 cDNA 序列,结果表明,各品种在每个基因位点发现一个新的等位基因。Ando 等[8](2003)通过RT-PCR 对4个品种猪进行研究,结果在这4个品种猪中发现了2个新的SLA-1等位基因、6个新的SLA-2等位基因和4个新的SLA-3等位基因。吴等[9](2004)在近
交系五指山猪发现P1和P14两个等位基因。Tanaka 等[10](2008)发现在不同的单倍型SLA 中,SLA Ⅰ类分子基因中存在着不同的基因位点。在对SLA Ⅰ类基因的功能研究中,高凤山等[11](2007)通过基因克隆的方法研究我国巴马小型猪SLA-Ⅰ类基因的分子特征,研究结果表明,SLA-2*bm 是一个新的等位基因,而且SLA-2*bm 还保留了人 HLA-A2 基因的部分功能位点;白婧等[12](2011)通过RT-PCR ,研究了托佩克猪 SLA-2 基因的功能,结果发现SLA-2-TPK 也保留了人HLA-A2 基因的部分功能位点。乔翠等[13](2012)在对荷包猪SLA-3 基因特征的研究中发现了一类缺失型的SLA-3等位基因,该等位基因仍然保留了典型的SLA-3基因的基本特征、功能区结构。苟东洲等[14](2015)构建了中国地方品
系荷包猪和莱芜黑猪SLA-3原核表达载体,同时获得了表达蛋白,为进一步研究SLA-3结构和功能奠定Copyright©博看网 www.bookan. All Rights Reserved.
1032019年36卷第4期  SWINE INDUSTRY SCIENCE  猪业科学遗传改良
GENETIC IMPROVEMENT
精品思想  市场战略了一定的基础。3  猪SLA Ⅱ基因多态性研究近年来SLA Ⅱ类基因是国内外研究的热点,它主要包含α链和β链,α链上主要是的 DRA 和DQA 基因,β链上主要是DRB 和DQB 基因。SLA 的研究地位自发现SLA 就仅次于鼠和人类的MHC 研究[15],特别是 SLA Ⅱ类基因的研究。过去常用血清学与细胞学分型方法对SLA Ⅱ类抗原进行分型研究,但是由于开发有用的血清型还是存在着很大的困难,因此该方法并未得到较好的发展[16]。在SLA Ⅱ类β链基因中研究得较早的是DRB 和DQB 这两个基因。关于SLA-DRB 基因多态性的研究,Vage DI 等和Brunsberg U 等用PCR 法对SLA-DRB 基因进行了扩增[17-18],结果表明,至少存在3个DRB 基因,但只有一个可以表达,另外值得注意的是,两个DRB 假基因也呈现出了相当可观的等位基因多态性;奚衍洋等[19](2018)对长白猪SLA Ⅱ-DRB1 第二外显子进行了多态性研究,研究的结果表明,DRB1基因具有较高的多态性。在对SLA-DQB 基因多态性进行研究中也发现DBQ 基因具有高度的多态性,陈福祥等[20](2004)采用RT-PCR 方法,发现了三个猪DQB 新等位基因,同时发现中国猪种DQB 基因及其推导的氨基酸与人相应基因的同源性明显高于小鼠;吴圣龙等[21](2007)对3个江西省地方猪种SLA-DQB 基因外显子2的多态性进行研究,研究表明3个猪种SLA- DQB 基因外显子2多态性非常丰富。在SLA Ⅱ类α链基因中主要研究的是DRA 和DQA 。对于SLA-DRA 基因,M. T. Le 等[22](2012)从野猪DRA 基因中鉴定出两个新的等位基因,并确定了34种SLA Ⅱ类单倍型;SLA-DRA 也有表现出较低的多态性,金丽等[23](2016)通过PCR-SSCP 和克隆测序的方法对八眉猪 SLA -DRA 基因的第2外显子进行多态性分析,结果表明,八眉猪SLA -DRA 基因的第2外显子表现出较低的多态性。4  展望随着猪SLA 结构与功能不断地被人们发现与研究,SLA 基因在
免疫学方面也在不断的发展,在进一步对猪SLA 的研究当中,将揭示更多关于SLA 基因的功能与作用,特别是猪SLA Ⅰ类基因和SLA Ⅲ类基因的功能与作用,更进一步对它们的作用机理以及在猪的抗病力、生长、繁殖中的作用进行研究,从而能更好的指导科研工作者为猪的某些研究做基础。参考文献[1] Rothschild MF, Skow L, Larmont SJ. The major histocompatibility complex and its role in disease resistance and immune responsiveness.Breeding for disease resistance in farm animals[J]. Animal Science Publications , 2000;73-105.[2] Vi z a  D , S u g a r  J  R , B i n n s  R  M. Lymphocyte Stimulation in Pigs: Evidence for the Existence of a Single Major Histocompatibility Locus, PL-A[J]. Nature, 1970, 227(5261):949.[3] Rabin M, Fries R, Singer D, et al. A s s i g n m e n t  o f  t h e  p o r c i n e  m a j o r histocompatibility complex to chromosome 7 by in situ hybridization[J]. Cytogenetic and Genome Research, 1985, 39(3):206-209.[4] 谈永松, 王林云. 猪MHC Ⅱ类区域基因研究进展[J]. 国外畜牧学(猪与禽), 2002(6):37-41.[5] Chardon P, Renard C, Vaiman M. The major histocompatibility complex in swine[J]. Immunological Reviews, 2010, 167(1):179-192.[6] Jung Y C, Rothschild M F, Flanagan M P , et al. Genetic variability between two breeds based on restriction fragment length polymorphisms (RFLPs) of major histocompatibility complex class Ⅰgenes in the pig[J]. Tag.theoretical & Applied Genetics.theoretische Und Angewandte Genetik, 1989, 77(2):271.[7] Chen F X, Tang J, Ning LI LI, et al. Novel SLA class I alleles of Chinese pig strains and their significance in xenotransplantation[J]. Cell Res, 2003, 13(4): 285-294.[8] Ando A, Kawata H, Shigenari A, et al. Genetic polymorphism of the swine major histocompatibility complex (SLA)
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(收稿日期:2019-01-28)
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