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本研究采用RNA-seq技术对日本七鳃鳗(Lampetra japonica)肝脏进行高通量转录组测序。经从头(de novo)组装,最终获得了47 293个Unigene,N50为1 447bp。通过与多个数据库的同源比对,65.04%的unigene得到了功能注释。在KEGG分析中,我们从肝脏转录组中挖掘鉴定到了众多参与固有免疫相关防御途径的Unigene,表明七鳃鳗的肝脏可能在抵御病原体侵袭的早期防御中发挥了重要作用。基于该转录组,我们全面认识了七鳃鳗补体与凝集级联系统的遗传构成,为深入探索它们的起源进化以及重要基因的功能适应性研究提供了依据。我们还应用拼接的转录组,批量筛选了25419个可能的SSR分子标记,为以后的遗传多样性研究和种质保护工作提供了候选材料。本研究极大丰富了日本七鳃鳗表达基因的数据库系统,为深入挖掘重要的功能基因,探索该物种适应复杂水生生活的免疫进化以及群体多样性保护工作,奠定了重要的理论和实践基础。另外,我们基于海七鳃鳗基因组和日本七鳃鳗肝脏转录组,在全转录组水平上挖掘鉴定了日本七鳃鳗TLR基因家族成员共16个。通过序列分析,发现它们都含有典型的TLR结构域构成;通过系统发育分析,发现七鳃鳗中不存在脊椎动物TLR1、TLR4、TLR6、TLR9、TLR10的同源基因。除了TLR3为单拷贝外,七鳃鳗以基因重复的方式形成了多拷贝TLR亚家族的特殊组成形式,它们可能代表了有颌类脊椎动物TLR的原始祖先,也有可能是七鳃鳗所特有的TLR基因类型,以丰富扩充了七鳃鳗原始TLR系统的免疫识别功能,从而适应该物种所处的复杂生境。另外,我们根据本实验室现有的多个样品的转录组数据库,对日本七鳃鳗所有TLR基因的表达情况进行了分析,发现大部分TLR具有组织表达特异性。随后的Q-PCR实验验证结果与转录组测量趋势基本吻合,并且还发现部分TLR能够识别Poly I:C和LPS,但响应时间有所不同。高等脊椎动物中,由TLR3-TICAM介导的信号通路是抵抗RNA病毒感染的重要免疫途径之一,而我们对日本七鳃鳗TLR家族中唯一以单拷贝存在的TLR3(Lamprey Toll-like receptor 3,L-TLR3)基因的序列和表达特征尚不清楚。本研究将利用基因工程的手段克隆出L-TLR3基因的全长ORF区为2670bp,共编码889个氨基酸。且L-TLR3中含有高等脊椎动物中的保守的BB-loop;Real-Time PCR分析发现,日本七鳃鳗TLR3在各个组织均能表达,其中在肝脏和白细胞中表达量相对较高。然后分别用Poly I:C和LPS刺激日本七鳃鳗免疫小体细胞,发现TLR3和它的两个接头蛋白TIC AMa、TIC AMb对Poly I:C的刺激有显著的应答趋势,但对LPS刺激几乎没有响应。之后通过Western blot方法检测,表达趋势与Q-PCR检测结果类似,由此推测L-TLR3蛋白参与了机体对Poly I:C免疫响应过程。以上结果为今后探索七鳃鳗TLR3-TIC AM介导的抗病毒信号通路,深入认识脊椎动物TLR参与的固有免疫系统的功能进化奠定了重要的理论基础。