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为探究浣熊犬免疫球蛋白（Ig）基因位点结构及表达多样性机制，西北农林科技大学等机构的研究人员开展相关研究。他们发现浣熊犬 Ig 基因位点结构与多数哺乳动物相似，且 V (D) J 重组和体细胞超突变（SHM）是其表达多样性的主要方式，该研究为浣熊犬抗病育种提供理论依据。
在动物王国里，浣熊犬是一种十分特别的存在。它在中国有着悠久的驯化历史，作为重要的毛皮经济动物，广泛活跃于平原、丘陵到山区等多样环境。别看它身材小巧、模样似狐，却有着令人惊叹的适应能力，不仅学会了爬树、游泳，还进化出了多样的免疫系统。然而，一直以来，浣熊犬免疫球蛋白（Ig，一种在适应性免疫系统中发挥关键作用的蛋白质，由重链和轻链组成，参与识别和结合抗原，保护机体免受病原体侵害）基因位点的结构以及其多样性产生的机制，如同隐藏在迷雾中的秘密，无人知晓。这一知识空白，不仅限制了人们对浣熊犬免疫机制的深入理解，也给相关疫苗设计和疾病防治工作带来了重重困难。
为了揭开这些谜团，西北农林科技大学联合吉林农业大学等机构的研究人员踏上了探索之旅。他们开展了关于浣熊犬免疫球蛋白基因位点结构和多样性的研究，旨在绘制浣熊犬 Ig 基因位点图谱，解析其表达多样性的机制及偏好，为浣熊犬抗病育种和遗传资源保护提供坚实的理论基础。最终，他们的研究成果发表在了《BMC Genomics》杂志上，为该领域带来了新的曙光。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：首先，基于 NCBI 数据库中浣熊犬的基因组数据，通过 BLAST 比对等方法，在浣熊犬基因组中搜索各类免疫球蛋白基因片段；其次，采集 5 只浣熊犬（3 只健康，2 只患脑炎）的脾脏样本，提取 RNA 并反转录为 cDNA，利用 5’RACE PCR 技术扩增并克隆表达的 IgH、IgL 和 Igκ 链基因，随后进行测序；最后，借助生物信息学工具，如 IMGT/HighV-QUEST 等，对测序数据进行深入分析，探究基因的使用偏好、V (D) J 重组多样性、SHM 突变情况等 。
研究结果如下：
- 浣熊犬 IgH 基因结构及相关分析：浣熊犬 IgH 分布在 12 个基因组支架上，包含 7 个潜在功能性 VH 基因、24 个 DH 基因、5 个 JH 基因以及多个恒定区基因。VH 基因可分为三个家族，其 FR1~FR3 区域与犬的核苷酸同一性较高。在基因使用偏好上，IGHV3 使用频率最高，患病组 IGHV3 利用率显著高于正常组，而 IGHV4 则相反。DH 基因中 IGHD2 和 IGHD4 使用频繁，JH 基因里 IGHJ4 最常被使用。V (D) J 重组时，常见组合为 IGHV3-IGHD4-IGHJ4 和 IGHV3-IGHD2-IGHJ4，患病组表达的组合类型更多。CDR3H长度多集中在 30 - 42bp，两组氨基酸组成相似，芳香族氨基酸使用频率较高。SHM 突变主要集中在 CDR 区域，FR2 区域末端及部分 FR1、FR3 区域也有高频突变，突变类型以 G>A 和 A>G 为主。
- 浣熊犬 Igκ 基因结构及相关分析：Igκ 位于同一片段，长约 270kb，有 6 个潜在功能性 Vκ 基因（其中 Vκ6 倒置）、4 个潜在功能性 Jκ 基因和 1 个 Cκ 基因。Vκ 基因与犬的亲缘关系较近，可分为三个家族。正常和患病组中 IGKV2 和 IGKV4 使用较多，但患病组两者表达情况与正常组有差异，IGKJ1 使用偏好明显。VJ 重组后，常见组合有 IGKV2-IGKJ1 和 IGKV4-IGKJ1 等，患病组与正常组表达类型相同，但比例有差异。CDR3κ长度受 N 和 P 核苷酸插入影响较小，两组氨基酸组成相似，半胱氨酸使用极少。SHM 突变不仅集中在 CDR 区域，FR2 区域也有高频突变，主要突变类型为 G>T 和 A>G。
- 浣熊犬 Igλ 基因结构及相关分析：Igλ 的 V 基因分布在 4 个基因组片段，有 23 个潜在功能性基因，6 个 Jλ 基因和 6 个 Cλ 基因，Jλ-Cλ 交替排列。Vλ 基因与小鼠、人类的亲缘关系较近，可分为三个家族。IGLV1 使用频率最高，患病组高于正常组，Jλ 基因中 IGLJ6 和 IGLJ7 使用频繁，患病组利用率更高。VJ 重组时，正常组常见组合为 IGLV1-IGLJ6 和 IGLV1-IGLJ4，患病组为 IGLV1-IGLJ6 和 IGLV1-IGLJ7。CDR3λ受 N 和 P 核苷酸插入影响小，两组氨基酸组成相似，半胱氨酸使用频率低。SHM 突变主要集中在 CDR 区域，部分 FR 区域也有较高突变频率，突变类型主要为 G>A、C>T、T>C 和 A>G 。
研究结论和讨论部分指出，该研究成功构建了浣熊犬 Ig 基因位点图谱，尽管受基因组组装水平限制，可能存在部分基因未被发现的情况，但依然为后续研究奠定了基础。研究发现 V (D) J 重组和 SHM 是浣熊犬 Ig 表达多样性的关键机制，且在重组过程中各基因存在明显的使用偏好。同时，对比健康与患病浣熊犬发现，两者免疫球蛋白表达类型相似，但表达量有所不同，机体可能通过增加正常情况下低表达的免疫球蛋白类型来对抗抗原。这些发现不仅加深了人们对浣熊犬免疫球蛋白表达特征的理解，更为将毛皮动物 Ig 表达多样性机制与抗体设计相联系提供了关键线索，在浣熊犬抗病育种、遗传资源保护和利用等方面具有重要的理论指导意义，为相关领域的进一步研究和实践开辟了新的道路。
