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Defensins和cathelicidins是构成动物天然免疫系统的重要效应分子。随着抗生素的滥用以及新型抗生素的稀缺，细菌的耐药性危机日益凸显。由此，以defensin和cathelicidins为代表的一类抗微生物多肽成为研究的焦点。在后基因组时代，运用生物信息的方法在新释放的基因组中挖掘潜在的抗微生物多肽，不仅可以为研究新型抗微生物药提供模板，也为研究抗微生物多肽的进化历史提供了基础。 运用生物信息学的方法，挖掘了在真菌基因组中潜在的defensin序列。结果显示，植物病原菌属Zymoseptoria的四个种中总共存在有132个经典defensin基因和63个非经典defensin基因。经典defensin基因和非经典defensin基因拥有一致的基因结构以及邻近的基因座位，同时其编码的蛋白拥有一致的前体组织形式，这三点强烈支持经典和非经典defensin基因来源于同一个祖先。作为一类CSαβdefensin，经典defensin基因编码的序列含有经典的CXXXC/CXC(C代表半胱氨酸，X代表任意氨基酸)结构模体，而且这个结构模体被证明对于维持defensin的三维结构具有很重要的意义。然而在非经典的defensin中，这个结构模体不再保守，由此推测非经典defensin基因所编码的多肽可能改变了经典的CSαβ结构。进一步的计算机模拟证实了这个推测。从头模拟结果显示，非经典defensin改变了它的折叠类型以及二硫键的连接方式。为研究此次鉴定多肽的功能，化学合成了其中的一个经典defensin Zytrisin-1，结果显示，虽然Zytrisin-1和一些抗细菌的defensin多肽有序列相似性，但Zytrisin-1不具有抗微生物的功能，其具体的功能仍旧需要进一步的探索。这项工作提供了一个defensin多肽在结构上趋异进化的例子，为以后探究其生理生化功能以及抗微生物药设计打下了基础。 作为另一类重要的抗微生物多肽cathelicidins，目标集中在了cathelicidins最为丰富的鲸偶蹄目。Cathelicidins在Cetartiodactyla中以多拷贝的形式存在，而且在其抗菌作用机制，序列变异度很大。以前cathelicidins的工作主要集中在了一些农场动物（猪，牛，羊），而对于鲸偶蹄目中其他的一些动物比如骆驼，鲸类，cathelicidins的研究很少。另外，由于序列的多样性，cathelicidins家族在这个目中的进化历史一直比较模糊。为此，运用生物信息的方法鉴定了鲸偶蹄目动物基因组所潜在的cathelicidins序列，包括骆驼，猪，牛，羊，海豚类，鲸类。利用cathelicidins序列的3-UTR序列，利用贝叶斯的建树方法鉴定了多拷贝cathelicidins的系统发育关系。结合cathelicidins在基因组上的位置信息，将现在的cathelicidins分成了7个小组，并清楚地描绘出了这7个小组在整个鲸偶蹄目中的进化历史。在这个进化历史的框架下，在这7个小组中检测到不同的选择压力，同时我们也鉴定出几种cathelicidins序列变异的机制包括序列提前终止，序列重建，可变酶切，C-末端酰胺化改变以及基因内重复，此项工作描绘出了cathelicidins在鲸偶蹄目中的一个进化蓝图，加深了对于cathelicidins进化的理解。 总之这两项工作都展示了抗微生物多肽在结构上趋异进化的例子。在和病原微生物的斗争中，宿主需要不断改变其抗病原的效应分子，从而展现出多样的抗微生物多肽特征。理解这些多肽的多样性也为理解他们的进化机制以及生物对环境的免疫适应打下了基础。