科學(xué)家發(fā)現(xiàn)六億年前“分子活化石”

6月12日訊（記者朱漢斌 通訊員蔡珊珊）今天，記者從中山大學(xué)獲悉，該校教授徐安龍團隊發(fā)現(xiàn)了六億年前RAG轉(zhuǎn)座子的“分子活化石”，為“人類抗體重排機制的轉(zhuǎn)座子起源假說”提供了最有力的證據(jù)。相關(guān)研究近日在《細胞》上發(fā)表。

人體的免疫系統(tǒng)分為兩部分：先天的固有免疫和后天可改變的適應(yīng)性免疫，抗體重排機制就是適應(yīng)性免疫中，后天能應(yīng)對無數(shù)病源侵害的最關(guān)鍵機制（例如疫苗的作用就基于此機制），因此，尋找抗體重排機制起源一直是免疫學(xué)研究的熱點。過去40多年，盡管核心酶——抗體重排激活酶（RAG1/RAG2）的功能與調(diào)控研究取得了重大進展，但該假說本身卻從未得到證實，成為困擾免疫學(xué)界的一個經(jīng)典謎題。

為了破解這一迷題，徐安龍團隊首先選擇動物進化研究的活化石——文昌魚作為核心研究對象。因為文昌魚是揭開脊椎動物起源重要的物種，并且在我國青島、廈門、湛江等沿海都有，為該研究提供了長期可依賴的資源。

經(jīng)過十多年的研究，該團隊對多個高質(zhì)量的文昌魚基因組草圖進行深度信息學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)文昌魚保留了大量古老的、在脊椎動物中早已滅絕的轉(zhuǎn)座子超家族。其中一個DNA轉(zhuǎn)座子家族正巧編碼了RAG1/2的蛋白，并具有類似抗體基因重組信號序列RSS的末端反向重復(fù)序列TIR，他們將此基因命名為ProtoRAG，意為編碼原型RAG轉(zhuǎn)座子。通過系統(tǒng)的功能和機制研究，他們發(fā)現(xiàn)文昌魚ProtoRAG就是人們長期搜尋的決定抗體重排機制的RAG轉(zhuǎn)座子，也可以認為該轉(zhuǎn)座子是六億年前RAG轉(zhuǎn)座子遺留下來的“分子活化石”。

    這一發(fā)現(xiàn)為人類抗體重排的轉(zhuǎn)座子起源假說提供了強有力和直接的證據(jù)，該轉(zhuǎn)座子的發(fā)現(xiàn)還為未來利用重排機制設(shè)計新的免疫抗體和免疫基因提供了嶄新的基因編輯思路和技術(shù)。從免疫學(xué)的大視野看,該發(fā)現(xiàn)將適應(yīng)性免疫的起源由脊椎動物推前到無脊椎脊索動物文昌魚，由此向前推進1億年，將改寫現(xiàn)行免疫學(xué)教科書關(guān)于適應(yīng)性免疫起源的觀點。