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仿刺参(Apostichopus japonicus)属于棘皮动物门,海参纲,仿刺参属,是重要的水产养殖品种。针对仿刺参免疫基因及其应答机制的研究将为病害预防奠定理论基础。Toll样受体(Toll-like receptor, TLR)是I型跨膜蛋白,属于先天性免疫系统中最古老的模式识别受体。本实验采用RACE方法,首次从仿刺参体腔细胞中克隆得到了两个TLRs的cDNA全长。将两条序列分别进行BLASTX比对,结果显示一条序列和不同物种的TLR3序列相似,另一条序列和不同物种的Toll序列相似,因此分别命名为AjTLR3和AjToll。AjTLR3的cDNA全长为3483bp,开放阅读框长2679bp,编码892个氨基酸;AjToll的cDNA全长为4211bp,开放阅读框长2853bp,编码950个氨基酸。用SMART软件进行结构预测,AjTLRs都具有典型的TLR结构:胞外亮氨酸重复序列LRR (Leucine-rich repeat,LRR)区,跨膜区(Transmembrane, TM)和胞内TIR(Toll/interleukin-1receptor)区,说明TLR在脊椎动物进化过程中是高度保守的。系统进化分析发现AjTLR3和AjToll分别与脊椎动物类TLR(Vertebrate-like TLRs, V-TLRs)和原口动物类TLR(Protostome-like TLRs, P-TLRs)聚集在一起,表明仿刺参中存在两种不同类型的TLRs。文中采用实时荧光定量PCR的方法检测两个基因在各个组织中的表达量以及免疫刺激后各组织表达量的变化情况。结果显示,两个AjTLRs在体壁、体腔细胞、管足、肠和呼吸树中都有表达,并且在呼吸树中表达量最高,而在其它组织中表达量相对较低。通过对仿刺参病害方面的研究总结发现,目前所鉴定出的病原物主要有革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、真菌和病毒。因此本实验采用了四种病原物的类似物:肽聚糖(peptidoglycan, PGN)、脂多糖(Lipopolysaccharides, LPS)、酵母聚糖(Zymosan A)和聚肌胞苷酸(Polyinosinic-polycytidylic acid, PolyI:C)对仿刺参进行体腔免疫刺激。荧光定量结果分析表明这两个基因在不同的组织中针对不同的刺激所呈现的表达模式不同:在PGN的刺激下,AjTLRs在体腔细胞中的表达变化最显著;在LPS和PolyI:C刺激下,AjTLRs在管足中表达变化最显著;在Zymosan A的刺激下,AjTLRs在呼吸树中表达变化最显著,由此推测AjTLRs广泛地参与了机体的免疫应答。