科研思路|FSI：基于全基因组的扇贝Toll样受体鉴定及表达分析揭示双壳类对于酸化的响应

论文信息

论文题目：Genome-wide identification characterization and expression analyses of TLRs in Yesso scallop (Patinopecten yessoensis) provide insight into the disparity of responses to acidifying exposure in bivalves

期刊：Fish and Shellfish Immunology

IF：3.185

发表时间：2017

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研究背景

Toll样受体（TLR）基因的拷贝数目在海洋无脊椎动物中差别较大，牡蛎中有15个，紫海胆中有7个，大堡礁海绵中只有1个，这说明TLR基因是研究无脊椎动物基因复制差异的很好模型。

TLR能识别致病菌相关的分子，在先天性免疫系统中具有重要的作用，虽然在动物中TLR的免疫作用以被大量研究，但在扇贝中，完整的TLR超家族还并未被完全识别，而且其在双壳类动物抵抗酸化的作用还并不清楚。

技术路线

1. TLR数据库建立：
应用NCBI、Ensembl和OysterBase中人类、小鼠、斑马鱼、果蝇、牡蛎、栉孔扇贝、线虫和海绵中的TLR建立数据库。

2.TLR基因注释：
TBLASTN应用转录组比对鉴定可能的TLR，BLASTN将可能的TLR与虾夷扇贝基因组比对验证，基因组注释用于排除基因亚型的干扰和去冗余，只有完整的独特的转录本进行后续分析，BLAST的阈值为e-10。

3.TLR基因结构和进化分析：
ORF finder和DNAstar预测氨基酸序列，SMART识别结构域，Geneious预测二级结构，Protein Homology/analoyY Recognition Engine预测三级结构，ClustalW2进行多序列比对，MEAG根据TIR结构域的相似性采用ML方法构建系统发育树。

4. 转录表达模式分析：
利用已有的不同pH条件下扇贝的转录组测序结果，分析鉴定到的TLR对于酸化的响应模式。

研究结果

1、在虾夷扇贝中鉴定到了18个TLR基因，分别属于7个亚家族（TLR1、2、3、4、6、13和Toll），这些亚家族在虾夷扇贝中与其它物种相比，具有更多的拷贝，大部分TLR基因以2个或3个的形式存在于同一个区域，表明，TLR基因的扩张主要是由于多位点串联复制事件。

2、系统发育分析表明，所有TLR基因分为3类，第一类包括几乎所有的软体动物特异性TLR，说明软体动物发生了特异性的TLR扩张，第二类包含了3个PjTLRs包括复制的基因，第三类为在不同物种中均存在的TLR。

3、所有18个鉴定到的TLR基因均含有TIR结构域，其中7个在N端包含信号肽。

4、18个鉴定到的TLR在酸化条件下呈现3种基因表达模式：上调、下调和波动，有6个TLR基因在不同pH下表达具有显著差异，其中4个均为显著下调，表明了TLR基因面对酸化时的主要响应模式。

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