鱈魚在演化上的成功,歸功於免疫系統改變

作者 | 發布日期 2016 年 09 月 25 日 0:00 | 分類 生物科技 , 醫療科技 follow us in feedly

在 2011 年時,科學家為大西洋鱈魚進行 DNA 定序確認了這個物種缺乏了免疫系統中一個重要的部分。接著由 Kjetill S. Jakobsen 帶領的研究團隊發現除了大西洋鱈魚之外,還有更多種類的魚種同樣也有這樣的特徵,牠們許多相近的鱈魚物種都有同樣的特徵。進一步的分析更顯示出牠們體內的替代免疫系統和物種形成的速率越來越快有關,也造成了這一系列的魚種的生存優勢。這項研究發表於知名科學期刊《Nature Genetics》。



共有 65 種魚種經過基因定序之後,確認屬於這支新的硬骨魚系,牠們約在一億年前就失去了免疫系統中 MHC II 這個重要基因,而後發展成鱈魚種系。有趣的是,在少了 MHC II 這個基因之後,為了要補足缺少 MHC II 的功能缺陷,鱈魚發展出的替代策略竟然是大量的提升另一個被稱為 MHC I 的免疫系統重要基因。

根據其他研究顯示,免疫基因和擇偶也有關,故而能夠影響物種形成。舉例來說,有 3 種棘背魚科的魚種的配偶選擇方式就有受到免疫基因的影響,甚至,雖然這樣的說法仍有爭議,但有一說是人類的擇偶也和免疫基因有關,至今仍未有實驗證據顯示 MHC I 和物種形成有關。研究團隊日前在鱈魚等魚種中所發現的現象是關鍵性的突破。

免疫系統的進化提供了科學家對於物種起源有了更新的理解,目前我們所得到的資訊顯示免疫系統的演化比我們先前所認為的還要有彈性,先前的主流觀念認為人類免疫系統和大多脊椎動物差不多,是一種普遍模式。但這些棘背魚科的研究讓我們發現,可能人類的免疫系統才是自然界中的特例,尤其棘背魚科的物種是脊椎動物中最大的族群,這樣的認識對所有免疫學相關研究都有著重要的意義。

以傳統技術研發疫苗一直是鱈魚養殖業的一大挑戰,而這項研究使得科學家對於鱈魚的免疫系統了解的程度更深,或許有助於提升疫苗研發的效率。

(首圖來源:shutterstock) 

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