组织相容性复合体在实验鸡中的应用.pdf
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1、2 0 1 0 年2 月 第2 0 卷第2 期 中国比较医学杂志 C H I N E S EJ O U R N A LO FC O M P A R A T I V EM E D I C I N E F e b r u a r y ,2 0 1 0 V 0 1 2 0N O 2 组织相容性复合体在实验鸡中的应用 高彩霞1 2 ,韩凌霞1 ,韩建林3 ( 1 中国农业科学院哈尔滨兽医研究所实验动物中心哈尔滨1 5 0 0 0 1 ; 2 甘肃农业大学动物科学技术学院,兰州7 3 0 0 7 0 ; 3 中国农业科学院国家家畜研究所畜禽牧草遗传资源联合实验室,北京1 0 0 0 9 4 ) 【摘要】
2、鸡主要组织相容性复合体( M H C ) 基因位于鸡1 6 号染色体上,具有高度的多态性。现已发现,不同 M H C B 单倍体对各种疾病的抗性不同。本文主要介绍了鸡M H C 的结构特点、鸡M H C 与抗病性的关系、鸡M H C 检测方法的研究进展以及其在鸡抗病育种中的应用前景。 【关键词】鸡M H C ;抗病育种;遗传质量控制 【中图分类号】R - 3 3【文献标识码】A【文章编号】1 6 7 1 - 7 8 5 6 ( 2 0 1 0J 0 2 - 0 0 0 1 - 0 5 A p p l i c a t i o no fM a j o rH i s t o c o m p a t
3、i b i l i t yC o m p l e xi nL a b o r a t o r yC h i c k e n s G A OC a i x i a l ”,H A NL i n g x i a l ,H A NJ i a n l i n ( 1 L a b o r a t o r yA n i m a lC e n t e ro fH a r b i nV e t e r i n a r yR e s e a r c hI n s t i t u t e ,C A A S ,H a r b i n1 5 0 0 0 1 ,C h i n a ; 2 C o l l e g eo
4、fA n i m a lS c i e n c ea n dT e c h n o l o g yo fG a n s uA 鲥c u l t u r a lU n i v e r s i t y ,L a n z h o u7 3 0 0 7 0 ; 3 C A A S I L R IJ o i n tL a b o r a t o r yo fL i v e s t o c ka n dF o r a g eG e n e t i cR e s o u r c e s ,I n s t i t u t eo f A n i m a lS c i e n c e ,C h i n e s e
5、A c a d e m yo fA g r i c u l t u r a lS c i e n c e s ,B e i j i n g1 0 0 0 9 4 ) IA b s t r a c t 】C h i c k e nm a j o rh i s t o c o m p a t i b i l i t yc o m p l e x ( M H C ) h a sb e e na r e s e a r c hf o c u sf o ri t sh i i g hp o l y m o r p h i s m a n dc l o s er e l a t i o nw i t hv
6、 a r y i n gr e s i s t a n c ea g a i n s td i s e a s e s I ti sl o c a t e do nam i c r o c h r o m o s o m e ( c h r o m o s o m e1 6 ) I th a s b e e nf o u n dt h a ti th a sd i f f e r e n tr e s i s t a n c ea g a i n s td i s e a s e sf o rd i f f e r e n tBh a p l o t y p e s T h ea r t i
7、c l eg i v e sad e t a i l e d i n t r o d u c t i o na b o u ts t r u c t u r a lc h a r a c t e r i s t i c s ,r e l a t i o nt od i s e a s e sr e s i s t a n c e ,t h ep r o g r e s si nd e t e c t i o nm e t h o d so fc h i c k e n M H C ,a n dt h ep r o s p e c to fa p p l i c a t i o no fM H
8、Ci nm o l e c u l a rb r e e d i n gf o rd i s e a s er e s i s t a n c ei nc h i c k e n s 【K e yw o r d s 】C h i c k e nM H C ;B r e e d i n g ,d i s e a s er e s i s t a n c e ;G e n e t i cq u a l i t yc o n t r o l 鸡作为实验动物最早可以追溯到1 7 8 9 年 P a s t e u r 用鸡做鸡霍乱的研究,近年来为了应对越来 越复杂的禽传染病研究,对实验动物鸡的质量要求
9、 也越来越高。而且作为实验动物,不允许进行疫苗 免疫和使用抗生素,因此微生物质量的保证和敏感 品系的建立只能通过遗传学选育的方式。鸡主要 组织相容性复合体( m a j o rh i s t o c o m p a t i b i l i t yc o m p l e x , M H C ) 是目前发现的多态性最丰富的基因群,与各 种疾病高度相关,是禽病免疫学研究和疾病防控技 术研究的主要候选基因。例如美国A D O L ( T h e A v i a nD i s e a s ea n dO n c o l o g yL a b o r a t o r y ) 根据M H C 单 倍体已经建
10、立了多种近交系和同类系实验鸡群,为 阐明包括多种肿瘤性疾病的致病机理和确定致瘤 相关基因提供了不可代替的实验材料j 。本文将 对鸡M H C 的结构特点、鸡M H C B 单倍体与疾病的 抗病性关系及检测方法做一综述。 作者简介】高彩霞( 1 9 8 2 一) ,女,甘肃农业大学在读博士。E - m a i l :g a o c x 7 8 1 6 3 c o m 。 【通讯作者 韩凌霞,副研究员。E m a i l :h l x l 9 9 3 1 2 6 C O r n ;韩建林,研究员。E m a i l :h a u l i a s c a a s n e t e n 。 本文由中国比
11、较医学杂志 副主编曲连东研究员推荐 万方数据 2 中国比较医学杂志2 0 1 0 年2 月第2 0 卷第2 期C h i nJC o m p M e d ,F e b r u a r y2 0 1 0 ,V 0 1 2 0 N o 2 1 鸡M H C 的结构特点 鸡M H C 作为血型群基因座首先被发现,也称 为复合体旧1 。鸡B 血型基因座与基因控制组织相 容性有关口1 ,它是由紧密连锁、高度多态的基因座 位组成的一个遗传区域,与核仁组织区( N O R ) 相连 锁,高度多态和保守。它包含B 基因座和R f p Y 基 因座两个基因座,它们均被定位于1 6 号染色体上, 但二者在遗传上不
12、连锁。 B 基因座主要包括三个高度多态的基因座:曰一F ( C l a s sI ) 、B L ( C l a s sI I ) 和B G ( C l a s sI V ) ,分别编 码细胞表面的I 类、I I 类和I V 类抗原H 】。其中I 类 和类与哺乳动物中相应染色体上的糖蛋白分子 在结构、功能、组织分布和存在的T 淋巴细胞表面 抗原等相似,I V 类抗原是禽类所特有,在红细胞上 和特定的间质细胞以及肠上皮细胞中有其表达产 物。这3 个基因座虽然是高度多态的,但它们之间 的重组率却较低o 。曰- F 和曰- 基因同处B - F B L 亚区,鸡M H C 的B - F B L 区结构简
13、单、紧凑,在9 2 k b 的D N A 中包含1 9 个基因。与B G 亚区紧密连 锁。从C l a s sI IB 基因延伸到C l a s sI 基因的中心区 域尤其紧凑,没有重复单位,此区域1 1 个基因的内 含子长为2 0 0n t ,基因间距( 不包括启动子) 只有3 0 n t ,使得总长度约为4 4k b ,大约只有哺乳动物同源 物的1 3 ,比入的M H C 小2 0 倍( 图I ) 。 脊椎动物M H C 基因中,C l a s sI I 类基因分别由 编码C l a s sI I 类抗原分子的仅链、B 链基因所组成, 但鸡的c l a s sI Ia ( B - 队) 基
14、因位于离B 基因座的5 c M 处】,不在M H C 区域内,所以通常所说的鸡 M H CI I 类基因一般指曰一曲基因。根据序列相似性 鸡B 眙基因分为3 个基因家族:B L B I I 家族( 包括 B L B ,和B L B1 1 基因) 、B L B I I I 家族( 包括B L B 皿、厂基因) 和B 衄W 基因1 。三个家族的基 因数目在鸡M H C 每个单倍体中均有差异,有I 一3 个B 三B ,基因,I 一3 个Y - L B ( B L BI I I ) 基因,没有 或只有一个曰一BW 基因。 R f p Y 基因座是第二个具有多态性且独立遗传 的一组M H C 基因,也包
15、括多态的I 类基因、I I 类基 因、C 型植物血凝素( 1 e c t i n ) 基因和其它基因 座位9 10 1 。 2 鸡M H C 与抗病性的关系 M H C 单倍体分型在鸡的抗病性研究中具有重 要意义,已报道的有与鸡马立克氏病( M a r e k S d i s e a s e ,M D ) 、禽流感( A v i a ni n f l u e n z a ,A I ) 、劳氏肉 瘤病( R o u ss a r c o m a ,n s ) 、禽白血病( A v i a nl e u k o s i s , A L ) 、传染性法氏囊病( I n f e c t i o u s
16、b u r s a ld i s e a s e , I B D ) 、禽传染性支气管炎( I n f e c t i o u sb r o n c h i t i s ,I B ) 、 球虫病以及沙门氏菌( S a l m o n e l l ae n t e r i t i d i s ,S E ) 和 大肠杆菌( E c o l i ) 等细菌性疾病抗性的关系,见 表1 。 由表1 可看出,研究最多的单倍体包括B 2 、B 5 、 B 1 2 、B 1 3 、B 1 5 、B 1 9 和B 2 1 。抗病性较好的单倍体 有B 2 、B 1 2 和B 2 1 ,而抗性较差的有B 5 、B
17、1 3 、B 1 5 和 B 1 9 ,例如B 5 和B 1 3 对所研究的病毒均有明显的易 感性,但对于多数单倍体来说,对不同疾病的抗性 不同,如B 2 对M D 、I B D 和R S 有抗性,却易感A L V 和球虫;B 2 1 对M D 、A I 、I B D 和球虫病抗性强。死亡 率低,但对A L 、I B 和大肠杆菌抗性弱;B 1 2 对A L 和 R S 有抗性,却易感I B D V ;对病毒似乎有较广泛的易 感性;B 1 9 对A L 有抗性。却对M D V 、I B D V 和球虫易 感。当然,这些疾病的抗性一般都是由多基因控 制,这些基因中既有B 复合体,又有菲M H C
18、基因也 可能起着重要的作用。 C r o s s Hm o o n 箭头指示转录的方向,有注释的序列存在E M B Ls e n eb a n k 索取号:A L 0 2 3 5 1 6 。 图片引用文献:K a u f i n a n 矗a 1 9 9 9 【】 图1B 1 2 单倍体的B - F B L 区的基因序列( K a u f m a n ,e I 引1 9 9 9 ) F i g 1 G e n es e q u e n c e so fB - F B Lr e g i o no fB 1 2h a p l o t y p e 万方数据 中国比较医学杂志2 0 1 0 年2 月第
19、2 0 卷第2 期C h i nJC o m p M e d ,F e b r u a r y2 0 1 0 V 0 1 2 0 N o 2 3 B 2 3 B 2 3M D 具有一定的易感性,新汉夏1 0 5 系感染超强毒株R B 1 B 的发病率达5 2 。S e h a t 3 B 2 l 眩lM 。 有较强抗性。A ,B 系纯种自来航鸡母鸡死亡率分别为1 6 和9 。 :l r a i l n e k s e n n 【I , 】 A I 具有抗性。泰国禽流感爆发中心的泰国地方鸡种,存活率为1 0 0 ,是主要的存活群体。 B o o n y a n u w a t 1 4 】 I B
20、 D免疫反应较好。B a e o n ”】 L 抗性较差,接种A L V 后,排毒率2 5 一3 3 。B a c 【”】 I B 有易感性,接种I B 弱毒疫苗后,抵抗力弱。死亡率较高。B a c o n 1 7 球虫病抗性较强。M i l l e r 1 1 E c o i l 有易感性,对埃希氏大肠杆菌性蜂窝织炎感染敏感,发病率较高。 M a c k l i 。( I ,】 B 1 9 B 1 9M D 易感B r i l e s 【1 2 】 I B C 系纯种自来航鸡死亡率达4 2 6 0 。B I a n k e r r I ,】 A L 较易感,几个M H C 近交品系接种I B
21、 D V 后,抗体水平较低。 J u u l - M 烹“旧1 B a c o nL 9 o 球虫病萎装震煮舭晰不舭w 排到卵内。抗性较低仉嗍品系卵囊腔接敝美球虫后免C a r o n 2 1 B 1 8 B 1 8S E 同类品系2 5 3 品系腹腔接种肠炎沙门氏菌菌株后,较易感。 C o t t e r 【】 B 1 7 B 1 7M D 抗性较差卷近交的u c D - 0 0 3 系人工感染G A 5M D V ,发病率达8 0 以上。感染超强毒株 schat1l】BB1 B ,发病率达1 0 0 。 “ B 1 5 B 1 5M D 易感。 B r i l e s 1 2 】 I B
22、D 免疫反应较差。B a c o n I ,】 A L 抗性较差,接种A L V 后,排毒率2 5 一3 3 。 B a c o n 1 6 】 R s 有易感性,在抗R s 反应中,促进肿瘤生长。 N 。r d s k 娘 2 ,】 I B 有抗性,接种I B 弱毒疫苗,抵抗力强死亡率较低。B a c o n 【1 7 】 S E 同类品系2 5 4 品系腹腔接种肠炎沙门氏菌菌株后,较易感。c o t t e r 2 】 球虫病 有抗性,U C D 0 0 3 品系卵囊腔接种艾美球虫,免疫反应高。 c a n 【2 i3 B 1 3 B 1 3 M D 易感。B r i l e s 1 2
23、】 具有易感性。泰国禽流感爆发中心的泰国地方鸡种,死亡率为1 0 0 。此单倍体鸡群是主要的死 一 n - 、 “ 1 L 琏扶 茁o o n y a n u w a t I B D 表现中度抗性。B a c 【l ,】 A L 抗性较差,接种A L V 后,排毒率2 5 一3 3 。B a c o n ( I 】 R S 抗性较差。M H C 近交品系肿瘤消褪比例是4 。S e h i e r m a n 【“1 I B 接种I B 弱毒疫苗后,抵抗力弱,死亡率较高。B a c o n 1 7 】 球虫病对球虫抗性较强。M i l l e r 【l l 】 E c o l i 对埃希氏大肠杆
24、菌性蜂窝织炎感染具有抗性。M a c k l i n 【1 9 】 B 1 2 B 1 2 肋蕊淼帅。v 觥体水平溉涮驯 A L 接种A L V 后,不将A L V 排到卵内,抗性较强。B a c o n 1 6 R s 在抗R s 反应中,同类系c B 品系表现出抑制肿瘤生长。P l a e h y 圳 1 3 6 B 6M D 有抗性。 B r i l e s 【1 2 】 。与肿瘤消退有关。S c h i e m “】 B ”B ”( B 6 B 6 的杂交F 1 代与B 1 3 B 1 3 回交后,B 6 B 1 3 肿瘤消褪比例达9 2 。 N o r d s k o g ( 2 ,
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- 组织 相容性 复合体 实验 中的 应用
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