探秘鮸鱼 Uhrf2 基因可变剪接异构体:解锁鱼类先天免疫调控新密码

【字体: 时间:2025年05月08日 来源:Developmental & Comparative Immunology 2.7

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  在免疫相关疾病研究中,Uhrf2 基因可变剪接研究较少。研究人员以鮸鱼为对象,探究 Uhrf2 基因可变剪接。鉴定出 Uhrf2-α 和 Uhrf2-β 两种异构体,它们能抑制 IRF3 和 NF-κB 信号通路,在鱼类先天免疫中起负调控作用,为相关疾病治疗提供思路。

  在生命的微观世界里,基因的调控机制如同精密的仪器,影响着生物体的方方面面。Ubiquitin like with PHD and ring finger domains 2(Uhrf2)蛋白,作为医学免疫学研究的焦点,与细胞增殖、炎症、肿瘤等多种生理病理过程紧密相连。然而,就像神秘的宝藏仍有未被发掘的角落,Uhrf2 基因的可变剪接研究却相对匮乏。可变剪接(指前体 mRNA 通过不同的切割方式产生不同的 mRNA 剪接异构体的过程)在先天免疫和肿瘤研究中意义重大,它能增加蛋白质多样性,参与基因表达调控以及疾病的发生发展。在这样的背景下,为了填补 Uhrf2 基因可变剪接研究的空白,助力免疫相关疾病的治疗,研究人员踏上了探索之旅。但文中未提及具体研究机构,他们选择了鮸鱼(Miichthys miiuy)这一具有重要商业和药用价值的海洋鱼类作为研究对象。
研究人员开展了一系列研究,最终鉴定出了 Uhrf2 基因的两种不同剪接异构体,分别命名为 Uhrf2-α 和 Uhrf2-β。这一发现意义非凡,它们在鱼类先天免疫反应中扮演着重要的负调控角色。该研究成果发表在《Developmental》上,为后续深入探究 Uhrf2 基因功能以及免疫相关疾病的治疗提供了新的方向和理论依据 。

在研究过程中,研究人员运用了多种关键技术方法。首先,通过对比鮸鱼已知基因和转录组数据库,查找可变剪接异构体;接着设计引物,利用聚合酶链反应(PCR)扩增 Uhrf2 的编码序列(CDS),以此确认不同剪接异构体的存在;还构建系统发育树,对比鮸鱼 Uhrf2 和 Uhrf1 基因与其他物种的核苷酸序列;另外,进行了亚细胞定位实验、双荧光素酶报告基因检测、实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)等实验。

下面来看具体的研究结果:

  • 可变剪接异构体的查找与分析:研究人员通过对比鮸鱼的相关数据库,发现 Uhrf2 基因存在可变剪接事件。设计引物并经 PCR 扩增,成功确认了 Uhrf2 基因不同剪接异构体的存在。
  • Uhrf2 基因两种可变剪接异构体的鉴定:通过分析鮸鱼转录组数据,研究人员发现了 Uhrf2 基因的两种可变剪接异构体 Uhrf2-α 和 Uhrf2-β。构建系统发育树对比基因序列后发现,Uhrf2 基因在硬骨鱼类中高度保守,暗示其在鮸鱼中有着不可或缺的作用。
  • 亚细胞定位:亚细胞定位实验结果显示,Uhrf2-α 主要定位于细胞核,而 Uhrf2-β 主要定位于细胞质。尽管定位不同,但它们都能显著抑制 IRF3 和 NF-κB 信号通路的激活,有效抑制炎症细胞因子的水平。
  • LPS 刺激后的表达及过表达后的炎症因子水平:研究人员检测了脂多糖(LPS)刺激后两种异构体的表达,以及它们过表达后的炎症因子水平。结果表明,这两种异构体参与了 NF-κB 和 IRF3 信号通路的调控,影响炎症信号通路中细胞因子的表达,通过下调炎症相关细胞因子的表达,减少免疫相关的 NF-κB 和 IRF3 通路的激活,进而抑制炎症反应。

综合研究结果和讨论部分可知,Uhrf2 作为一种具有重要生物学功能的 E3 泛素连接酶,在细胞周期、基因表达和表观遗传调控等方面发挥着关键作用。本次研究首次在鮸鱼中鉴定出 Uhrf2 基因的两种可变剪接异构体 Uhrf2-α 和 Uhrf2-β,明确了它们在细胞中的定位差异,并且揭示了二者均能抑制 IRF3 和 NF-κB 信号通路,在鱼类先天免疫反应中起到重要的负调控作用。这不仅丰富了人们对 Uhrf2 基因功能的认识,也为深入理解鱼类先天免疫机制提供了新的视角。同时,鉴于鱼类与人类免疫系统存在诸多相似之处,该研究成果有望为人类免疫相关疾病的治疗和研究提供有价值的参考,在生命科学和医学领域具有重要的理论和实践意义。

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