谭艳杨斌李宝贵冉光鑫朱钰
(黔西南民族职业技术学院 562400)
内源性病毒指动物细胞非外源性感染在染色体组上保持着的病毒,一般不以病毒粒子形式传播,只作为宿主基因的一部分按孟德尔规律遗。鸡的内源性病毒包括ev位点、中等重复序列EAV(包括EAV-0、 E33、 E51、EAV-HP或 ev-j、ART-CH),以及高度重复序列CR1几种成分[1-3]。目前,禽白血病(Avianleucosis,AL)已分离鉴定了A~J10个亚群,通常认为E亚群ALV代表细胞内可移动遗传成分的反转录病毒的进化阶段,而其他成分被认为是外源性反转录病毒退化的前病毒,由于突变失去了产生感染性病毒的能力。禽白血病内源性病毒位点存在的利弊一直存有争议。有研究表明,鸡的多个内源性病毒能表达,可能与外源性ALV的致病性、重组变异等有密切关系。同时,有学者研究表明,无论是能表达完整病毒还是不能完整表达病毒粒子,均会表达相关的蛋白影响鸡的白血病的病症和免疫效果。而有部分研究表明,这些内源性病毒位点的存在是有益的,当一只含有TVB*S1(易感B、D、E亚群)基因的鸡含有EV3或EV9或EV6时,这些位点的表达会与该受体基因结合从而阻断外源性或内源性病毒的侵入。鸡白血病内源性病毒位点的存在,能作为遗传标记开展相关研究;本文主要阐述了鸡内源性病毒相关的三组关系,拟为鸡白血病的研究研究提供一定理论依据。
俄国科学家研究发现鸡羽毛生长快慢是由性连锁的一对等位基因控制的。Warren证实了这一伴性遗传,并用K表示控制慢羽的等位基因,k+表示控制快羽的等位基因。k+等位基因包含PRLR和SPEF2两个基因;K等位基因包含PRLR和SPEF2及其部分重复的dPRLR和dSPEF2基因,二者的区别在于是否携带ev21序列,该携带位点均位于Z染色体上(附图)。Bacon等(1988)在DNA水平上研究发现慢羽白来航鸡的基因K与内源性病毒ev21紧密连锁。ev21基因的表达产生内源ALV诱发了慢羽鸡的免疫耐受,导致慢羽鸡对外源性ALV较为敏感。与快羽白来航鸡的后代相比,其慢羽鸡的后代产蛋率和死亡率均较高;后来的研究也表明ALV-J对不同遗传背景的白来航品系的感染效果也不同。但ev21对慢羽鸡对外源性ALV的免疫机制目前尚不清楚。
附图 K/k+等位基因结构
EAV-HP是EAV家族的成员之一,在鸡形目中的很多物种中均有发现。EAV-HP具有典型的原病毒结构组成:5'-LTR-gag-pol-env-LTR-3',全长EAV-HP已经在灰原鸡中检测到。绿壳蛋鸡因产绿壳蛋而得名,王哲鹏等和Wragg等发现了绿壳蛋形成的分子机制,即内源性逆转录病毒EAV-HP元件以反向插入的方式,整合在溶质载体有机阴离子转运蛋白家族成员1B3(SLCO1B3)基因的5'-非编码区,从而启动了SLCO1B3基因在卵壳腺中的特异性高表达,运输胆绿素沉积在壳蛋上,形成绿壳蛋。EAV-HP可能在ALV-J以及诱导ALV-J相关疾病中起着重要的作用。据报道,送些元件正是ALV-J的env基因的起源,因为EAV-HP的env区域与ALVJ的env同源性高达97%。EAV-HP对禽白血病的影响机制有待进一步研究探索。
隐性白羽肉鸡新品系的培育,一方面能够使得商品代具备地方鸡的外貌特征,另一方面能够改善肉品质。Chung-MingChang等发现,在鸡TYR基因的第四内含子上插入了一段完整的禽白血病内源性逆转录病毒,导致第五外显子缺失,在基因型均为隐性性状,导致鸡的隐性白羽形成。那么,鸡TYR基因插入的禽白血病内源性逆转录病毒是否会影响鸡白血病的感染与进化,值得进一步的研究探讨。
PMEL基因编码鸡的显性白(I)基因座。Kerje等对鸡显性白个体PMEL基因重测序发现,外显子10上一段9bp的内源性病毒插入与显性白羽完全连锁。Clark等研究发现澳大利亚牧羊犬的白色毛色是由于逆转录转座子插入PMEL基因导致的。David等以一个具有显性白性状分离的家系为材料,通过连锁分析的方法发现KIT基因控制着猫的显性白毛色表型。通过对不同毛色性状群体KIT基因进行基因重测序发现内源性逆转录病毒的插入导致KIT基因的异常表达,从而导致猫的显性白毛色表型。在色素沉着过程中MITF基因起着关键作用,David等利用具有白斑性状分离的猫的家系为材料,通过连锁分析和重测序的方法发现MITF基因中一段长度为7125bp的内源性逆转录病毒的插入导致了猫的白斑表型。对于白色性状中内源性逆转率病毒的插入是否与禽白血病的感染相关值得进一步的探索研究。
自然界中存在很多内源性逆转录病毒的插入整合位点,本文阐了可能与禽白血病相关的三组关系。作者对ev21对快慢羽鸡感染ALV的情况做了初步研究发现慢羽鸡因携带ev21较快羽鸡易感ALV,且感染后具有耐受性,快羽鸡与慢羽的天然免疫反应差异显著。为进一步挖掘内源性逆转录病毒对宿主功能基因和疾病的作用机制,阐述内源性病毒与其表现型的关系显得尤为重要。