南方日報訊 (記者/吳少敏 通訊員/蔡珊珊)爭論了30多年的人類抗體重排機制,終於找到最有力的證據。12日,中山大學徐安龍教授團隊宣布,在中國文昌魚身上發現了6億年前的免疫「分子活化石」,為「人類抗體重排機制的轉座子起源假說」提供最有力的證據。這一研究成果發表在國際生物類頂尖期刊《Cell》,被國外專家稱為「免疫學研究的裡程碑成果」。
人體免疫系統分為先天的固有免疫和後天可改變的適應性免疫。人類後天能對抗外界病菌的侵害,最關鍵的機制在於抗體重排機制發揮作用。1987年諾貝爾醫學和生理學獎美籍日裔科學家利根川進(Susumu Tonegawa)團隊創造性地提出了「重排機制的轉座子起源假說」,不過這一假說沒有得到證實,成為困擾世界免疫學界的經典科學問題。
徐安龍教授介紹說,近十年來,團隊把能夠代表脊椎動物祖先狀態的「活化石」、尚未有適應性免疫機制的文昌魚作為研究對象,詳細比對了多個基因組草圖,從而發現文昌魚身上保留大量古老的、在脊椎動物早已滅絕的轉座子。其中一個DNA轉座子編碼了兩個類似抗體重排激活酶(RAG1和RAG2)的基因,被團隊命名為ProtoRAG。這一轉座子就是科學家長期搜索的決定抗體重排機制起源的關鍵基石,也是6億年前遺留下來的「分子活化石」。
這一發現為「人類抗體重排的轉座子起源假說」提供了最強有力和直接的證據,具有多重科學意義:從免疫學研究來看,成果將適應性免疫的起源由脊椎動物推前到無脊椎脊索動物文昌魚,把時間從5億年推前到6億年,改寫教科書的觀點。同時,為以後的DNA研究提供新思路,此次發現的ProtoRAG是一個古老的轉座子,轉座子以往被認為是「垃圾DNA」和「自私DNA」,但現在看來,事實上其發揮著重要的積極的作用;為未來重排機制設計新的免疫抗體和免疫基因提供了新思路。
