食肉目tlr1，2和4基因的分子进化初步研究

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1、万方数据四川农业大学SichuanAgriculturalUniversityDissertationfortheDegreeofMasterofScienceinAgricultureEvolutionaryanalysisofTLR1，2and4inorderCarnivoraWeiLiuDirectedbyProLHuailiangXuYa’a_-qSichuan625014P．R．ChinaEmail：wlyml27@gmail．cornAThesisSubmittedtOtheSichuanAgriculturalUniversityinP

2、artialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofScienceinAgriculture万方数据论文独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得四川I农业大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：铡伽fLP年G月ff日关于论文使用授权的

3、声明本人完全了解四川农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意四川农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。口本论文不保密。口本论文保密，在一年解密后适用本授权。(请在以上口内划“√”)研究生签名：导师签名唧c堆年G月1＼日伽础年多具c1日万方数据四JIf农业大学硕士毕业论文摘要在脊椎动物进化过程中，适应性免疫的获得往往会造成天然免疫相关基因受到的选择压力的改变。在果蝇的不同物种间，模

4、式识别受体相关的基因比其他天然免疫基因表现出了更多适应性进化。因此，探宄先天性免疫相关基因在脊椎动物中的进化动力学将有利于更深入地理解物种进化过程中抗病和适应环境的机理；食性不同的动物，其肠道微生物菌群存在显著的差异，然而肠道微生物会对宿主机体的免疫能力有明显的调控作用，因此，脊椎动物肠道菌群会对天然免疫相关基因受到的选择压力有所“调控”吗?通过引入数学模型，以及模型的改进，分子进化的方法在近年来已发展成为一个在检测适应性进化方面强有力的方法，其灵敏度和计算速度得到了巨大的发展。食肉目动物是脊椎动物中的一个大类群，其中的大熊猫和小熊猫“退化”为典型的

5、“素食主义者”，为研究上面的两个假设提供有利的优势。基于前面的两个假设，本研究利用PCR产物直接测序的成熟生物学技术，基于最大似然法研究天然免疫相关基因TLRl，2和4在食肉目动物中的进化动力学和食性对其进化动力学的影响，获得的主要结果如下：1)获得了4个物种的TLRl基因序列，其中猪獾和东北虎为完整编码区序列，其长度为2370bp，而黑熊和黄鼬的为部分编码区序列，长度为2229bp；获得了7个物种的TLR2基因完整编码区序列，包括东北虎，黑熊，豹猫，果子狸，黄鼬，鼬獾，猪獾，其全长为2358bp；测得了9个物种的TLR4基因编码区序列，包括小熊猫，

6、猪獾，鼬獾，黄鼬，果子狸，东北虎，豹猫，斑林狸，黑熊，其全长为2502bp；3个目的基因在食肉目中的同源性分析结果显示每个基因的核苷酸序列和氨基酸序列都比较保守，相似性均在80％以上；SMART预测结构功能域揭示3个蛋白的大致结构相差不大，主要区别在于胞外区的亮氨酸拉链重复区(LRR)数量差异。2)通过枝模型检测食肉目中TLRl，2和4基因选择压力，结果显示目的基因在脊椎动物进化过程中受到强烈的纯狰化选择：综合利用不同的似然法平台检测到TLR4茏有14个位点处于正向选择，TLR2只有2个位点处于正向选择，而TLRl有4个选择位点。通过定位这些选择位点

7、，结果显示其中部分选择位点位于目的基因具有重要功能的位点周围，暗示这些位点可能对目的基因与配体的结合或者目的基因本身二聚万方数据四川I农业大学硕士毕业论文化作用有调控作用，表明TLRl，2和4在食肉目动物进化过程中表现出了适应性进化，支持“红皇后”假说。31考虑到大熊猫和小熊猫在食肉目中食性的特殊性，利用枝一位点模型检测大熊猫和小熊猫进化枝上适应性位点，结果分别在小熊猫的TLR4基因上检测到608Val以及大熊猫的TLRI基因上检测到203Arg和35111e处于适应性进化，但是后验概率值均不显著，说明食性对大熊猫和小熊猫的天然免疫基因TLRl，2和

8、4在食肉目群体为对象的进化动力学的贡献研究中颇为微弱。41为了更深入地理解食性对天然免疫相关基因在进化过程中