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规模化养殖大西洋鳕鱼是一些水产专家的梦想，但苦于细菌感染等问题难以成功。挪威研究人员的一项新发现可能帮助消除这个障碍，他们通过基因组测序发现，大西洋鳕鱼的免疫系统非常独特。



　　挪威奥斯陆大学的研究人员最近在英国《自然》杂志网络版上发表论文说，大西洋鳕鱼缺少一些对脊椎动物非常重要的基因。



　　这种现象在有颌类脊椎动物中还是头一次发现，将增进人们对脊椎动物免疫系统进化历程及人类免疫力的理解，还可帮助设计适合大西洋鳕鱼的新型疫苗。



　　有颌类脊椎动物指有着上、下颌的脊椎动物，除了一些原始种类，现存脊椎动物绝大部分都是有颌的。



　　研究发现，大西洋鳕鱼的基因组中缺少一组名叫“主要组织相容性复合体Ⅱ”（MHC　Ⅱ）的基因，以及与这组基因有密切关系的另外两组基因。这三组基因是多数脊椎动物后天免疫系统的重要组成部分。



　　组织中有细菌等病原体侵入时，MHC　Ⅱ基因将病原体的碎片“提交”给免疫细胞，激发免疫反应。曾有研究发现，缺少MHC　Ⅱ基因的实验鼠有免疫缺陷，会患上严重疾病。



　　与一般脊椎动物相比，大西洋鳕鱼对免疫系统其他一些部分的依赖更重，这对MHC　Ⅱ及相关基因的缺失起到了一定的补偿作用，使它们能正常生存。



　　研究人员猜测，大西洋鳕鱼可能在有着独特病原体组合的深水环境中进化，从而获得了独特的免疫系统。



最近《自然》杂志在线发表的一项研究中，一个国际研究小组首次完成了大西洋鳕鱼全基因组测序，并意外发现这个物种的独特的免疫系统。由奥斯陆大学领导，挪威的大学以及水产生物研究机构利用罗氏公司454测序系统完成了这一高度复杂的鳕鱼的基因组的全新测序，而其所用测序方法的时间和成本比起传统方法而言的只是一小部分。引人注目的是，研究人员发现，大西洋鳕鱼的免疫系统丢失了许多被认为对于免疫系统是非常重要的基因。这一调查结果对于所有的脊椎动物免疫系统的进化过程提供了新的思路。







奥斯陆大学生态和进化的合成研究中心Kjetill南教授雅各布森说：“我们的目标是利用尖端的测序技术获得的大西洋鳕鱼整个基因组序列，我们原本并没有预计会发现大西洋鳕鱼的其免疫系统缺失一些对于于免疫而言的重要组成部分。”尽管缺少对于主要组织相容性复合体（MHC）II途径的一些必要的基因，大西洋鳕鱼通过增加的MHC  I基因和Toll样受体基因的数量来维持其正常的免疫功能。这一发现将帮助更有针对性的开发疫苗研制，以协助大西洋鳕鱼的疾病管理和驯化过程。



这次完整的基因组的测序工作完全由454测序系统完成，使用了GS  FLX  Titanium的3  KB，8  KB和20  KB  paired  end  以及shot  gun方案。最终，研究人员获得40倍的基因组的覆盖面和运用454  GS的De  Novo序列拼接软件（Newbler）绘制出了高质量的草图。该研究组计划利用注释后的基因组确定与水产养殖及野生的鳕鱼重要性状相关的基因及其变异。



Kjetill  S.  Jakobsen  教授说：“我们的研究很清楚地表明，只使用454系统已经完成大基因组的测序以及优质的全新基因组拼接。我们发现长读长数据对保证结果质量是必不可少。我们的下一步是使用最近推出的GS  FLX+系统的更长的读长来提高鳕鱼基因组序列的拼接。我们相信超过800bp的读长将会帮助我们完成鳕鱼转录组测序及完整的基因组注释。”



454  Life  Sciences研发部门的James  Knight说：“这是454测序系统又一次完成从测序、基因组拼接到基因注释的实例。我们超长读长，准确的测序结果和优化基因组拼接软件可以帮助任何规模的实验室有效地开展这种类型的大的测序项目。”