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文昌鱼免疫系统研究

文昌鱼课题组介绍

文昌鱼属于脊索动物门头索动物亚门,是现存与脊椎动物亲缘最近的无脊椎动物之一,被誉为研究脊椎动物起源和演化的“活化石”,也是研究脊椎动物免疫起源与演化(特别是由天然免疫到适应性免疫的过渡)的非常重要的参考模型。目前我们致力于将文昌鱼发展成为类似果蝇和斑马鱼等的模式生物。
    从2000年建立第一个文昌鱼cDNA文库开始,我们陆续构建了8个文昌鱼不同发育时期不同组织的cDNA文库,测定了其中2万多个cDNA克隆,并对其中一些关键的免疫基因进行了深入研究。最近,我们利用454基因组测序仪完成了近40万EST序列的测序工作,为开展中国人自己的文昌鱼基因组计划奠定了基础。我们还是国际文昌鱼基因组计划的参与者之一,负责文昌鱼免疫相关基因的注释工作。技术方面,我们已经初步建立起针对文昌鱼的各类技术,如原位杂交、大规模测序、病原感染、显微注射、原代细胞培养、蛋白表达和相互作用、文昌鱼室内培养等。截止至2007年12月,我们已经承担了多项相关课题,总涉及经费三千多万元。目前,我们已取得专利4项,发表SCI论文11篇。

代表项目

973项目:免疫系统起源的亿年超前追溯。
863项目:文昌鱼原始免疫信号(TNF与TLR)中重要功能基因的研究与利用。
863项目:文昌鱼免疫相关基因的筛选与鉴定以及关键免疫分子的相互作用。
国际科技合作计划:基于文昌鱼的免疫起源与进化研究。


文昌鱼小组工作简介

关于文昌鱼的免疫学研究是本实验室的特色之处,其研究水平和规模也处于世界前列。通过这几年的研究,逐步形成了由博士带头、若干个硕士组成的研究团队,集中精力朝着一个科学问题进行全面而深入的研究。主要有以下四个团队组成:

1、 文昌鱼抗感染的免疫学机制及关于适应性免疫起源的分子和细胞学方面的研究。该团队主要由两名博士和四名硕士组成,通过对文昌鱼急、慢性细菌感染模型的建立,筛选出文昌鱼参与抗感染的重要免疫相关基因并进行深入的功能分析和系统比较基因组学研究,从而提示文昌鱼抗感染的分子免疫学机制。通过对适应性免疫的标志性细胞——淋巴细胞感染前后的形态学观察及参与淋巴细胞发育和分化的重要基因的研究,提示文昌鱼中存在着与适应性免疫相关的细胞和分子,为功能性适应性免疫的出现现奠定了基础。

2、 文昌鱼中具Ig-domain的分子比较基因组及功能研究。该团队主要由一名博士和四名硕士组成,目前主要研究的课题有:在原有得到的两个相互作用的免疫分子——免疫球蛋白超家族分子VCP和肽聚糖识别分子PGRP的基础上,进一步研究其相互作用的机理、模式识别分子的结合特异性和信号传导的上下游通路的关系。研究VCP和文昌鱼或其他低等脊索动物中发现和没有发现的免疫球蛋白超家族分子的功能的横向比较,对适应性免疫分子的进化作进一步探索。对文昌鱼中独有的免疫分子VCBP进行功能的研究。

3、 文昌鱼中TLR和TNF通路的研究。该团队主要由二名博士和六名硕士组成,在文昌鱼的数据库中,发现4个TNFR超家族基因,1个TLR家族基因以及TRAF3, IKB基因等多个TLR和TNF通路的关键基因,免疫信号分子(TNF通路中的大部分基因以及一些转录因子), 这表明天然免疫中的2个关键信号通路(TLR和TNF),在从无脊椎向脊椎过度时具有其特殊的组成结构。

4、 关于文昌鱼中模式识别分子和补体系统的研究。该团队主要由一名博士和二名硕士及一名本科生组成,Galectin,AmphiCTL,LBP等基因的全长克隆及其蛋白重组表达,并分别从基因及蛋白着手深入研究其功能。目前Galectin,AmphiCTL的大部分工作已经完成,LBP/BPI的工作还停留在基因水平,现正在重组表达蛋白以进行蛋白功能实验。关于补体系统,主要寻找补体激活过程中的相关蛋白分子,并研究它们相互作用机制,以期阐明文昌鱼特有的补体活化过程。

以上的课题已经逐步得到了开展,这些课题综合运用多种分子生物学、细胞生物学、生物化学和蛋白质组学的知识,主要技术有:分子克隆技术、分子印迹杂交技术、蛋白质的原核重组表达和纯化技术、细胞培养、抗体制备技术、蛋白质组学技术(双向电泳、蛋白质相互作用技术)等,欢迎有志于从事分子生物学和细胞生物学及蛋白质组学研究的本科同学加盟,这里将为你人生宏伟目标的实现提供良好的技术平台。

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