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生物信息学分析研究表明羚牛与山羊和绵羊的亲缘关系较近 |
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羚牛(Budorcas taxicolor)隶属于偶蹄目(Artiodactyla)牛科(Bovidae)羚牛属(Budorcas),为哺乳动物,国家一级保护动物,同时被列入《世界自然保护联盟濒危物种红色名录》为易危(VU)。羚牛又称扭角羚,因其体形粗壮如牛,叫声似羚羊,故名羚牛。
羚牛主要分布于我国陕西、甘肃、四川、西藏和云南等地的高山地区,印度、尼泊尔、不丹和缅甸也有分布。根据产地和毛色不同,羚牛被分为高黎贡羚牛(B.taxicolor taxicolor)、不丹羚牛(B.taxicolor whitei)、四川羚牛(B.taxicolor tibetana)和秦岭羚牛(B. taxicolor bedfordi)4个亚种。其中,秦岭羚牛是中国特有的亚种之一。

秦岭羚牛。张红锋摄

秦岭羚牛。李双喜供图
近年来随着人类活动范围的增加,羚牛适宜生境面积不断缩减。加之,已在羚牛中发现16个寄生虫物种,对羚牛的生存造成了极大的威胁。较其他反刍动物而言,羚牛对禽分枝杆菌亚种副结核也具有更高的易感性。这些因素导致了羚牛免疫调节能力下降,给羚牛种群的保护带来了挑战。
干扰素(interferon, IFN)是天然免疫反应中的关键细胞因子。其本身不具有杀灭细菌病毒的能力,但能通过旁分泌信号级联反应诱导临近未感染细胞表达抗病毒蛋白,间接干扰病毒的复制。

羚牛IFN-γ氨基酸序列系统进化树。论文作者供图
西北农林科技大学动物科技学院昝林森教授团队基于物种间基因序列的保守性克隆获得了羚牛IFN-γ基因序列并进行了生物信息学分析。通过构建IFN-γ原核表达载体,成功转化大肠杆菌进行了IFN-γ蛋白诱导表达。
研究结果显示,羚牛IFN-γ cDNA编码166个氨基酸。蛋白高级结构预测结果显示,二级结构以α螺旋为主,发现了13个磷酸化修饰位点,并含有1个信号肽、1个低度复杂区、1个跨膜结构域及1个IFN-γ结构域。序列比对分析发现其与绵羊、山羊、家牛、水牛、人、黑猩猩、小鼠、鸡的核苷酸序列同源性分别为99.0%、98.8%、97.2%、96.2%、75.8%、75.4%、64.1%、54.1%,氨基酸序列同源性分别为99.4%、99.4%、95.8%、95.8%、62.7%、62.7%、43.9%、33.5%。
他们进一步通过系统进化树分析结果发现,羚牛与山羊、绵羊的亲缘关系最近。
相关研究文献显示,有的学者从构建的线粒体基因组水平的系统进化树表明羚牛大概在1006万年前从绵羊和山羊的祖先中分离出来。任 轶、冯 慧等将羚牛Cyt b基因与山羊、绵羊、麝牛属动物进行序列分析并构建了系统发育进化树,发现羚牛与绵羊的亲缘关系最密切,其次是山羊、麝牛,等等,对羚牛的归属仍然存在争议。
而该项研究结果为与绵羊相比羚牛与山羊亲缘关系更近的观点提供了支撑依据。
该项目研究者还通过构建IFN-γ原核表达载体及SDS-PAGE检测发现,重组IFN-γ蛋白以可溶性形式表达,分子质量约为34 ku。通过密码子优化及不同浓度IPTG诱导表达等原核表达优化策略发现,密码子优化能促进重组蛋白的高效表达,且最佳诱导浓度为0.9 mmol·L-1。许多研究中以0.1~2.0 mmol·L-1的IPTG诱导重组蛋白表达,IPTG浓度不同,重组蛋白的表达量也会发生变化。
以上研究结果发表于《西北农业学报》2025年2期。
文章相关信息:https//doi.org/10,7606/j,issn,1004-1389.2025.02, 014
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