由于与水生环境直接接触,硬骨鱼的粘膜表面不断暴露于大量病原体中,并且还栖息着高密度的共生微生物群。硬骨鱼粘膜相关淋巴组织 (MALT) 内的 B 细胞和免疫球蛋白在局部粘膜适应性免疫反应中起关键作用。到目前为止,已从不同硬骨鱼物种的基因组序列中鉴定出三种免疫球蛋白同种型(即 IgM、IgD 和 IgT/Z)。此外,据报道,硬骨鱼免疫球蛋白可在六种 MALT 中引发类似哺乳动物的粘膜免疫反应:肠道相关淋巴组织 (GALT)、皮肤相关淋巴组织 (SALT)、鳃相关淋巴组织 (GIALT)、鼻相关淋巴组织 (NALT) 以及最近发现的颊和咽部 MALT。至关重要的是,与哺乳动物的 IgA 类似,硬骨鱼类的 IgT 代表最古老的专门用于粘膜免疫的抗体类,在清除粘膜病原体和维持微生物群稳态方面发挥着不可或缺的作用。鉴于此,本综述总结了目前关于硬骨鱼类 Ig、MALT 及其对病原体感染、疫苗接种和共生微生物群的免疫反应的研究结果,旨在促进未来对鱼类疫苗的评估和合理设计。
单元 3:鱼类的内部解剖学:骨骼系统 - 颌骨悬吊、鱼类鳃和内脏弓的结构、消化系统 - 草食性鱼类和肉食性鱼类胃肠道的比较、循环系统 - 硬骨鱼类和双鳍鱼类心脏和主动脉弓的比较、呼吸系统 - 鱼类的呼吸器官和副呼吸器官、排泄器官 - 肾脏及其单位、感觉器官 - 眼睛和光感受、侧线系统、神经丘器官、洛伦兹壶腹部、颊窝器官。
生物体适应突然的极端环境变化的能力产生了一些最剧烈的快速表型进化的例子。墨西哥四眼鱼(Astyanax mexicanus)在墨西哥东北部的表层水域中数量丰富,但洞穴环境的反复殖民化导致几个种群的洞穴表型独立进化。在这里,我们展示了这个物种的三个染色体规模的组装,一个表面种群和两个洞穴种群,从而首次对独立进化的洞穴种群进行全基因组比较,以评估适应洞穴环境进化的遗传基础。我们的组装代表了最高质量的序列完整性,预测的蛋白质编码和非编码基因指标远远超过了之前的资源,并且据我们所知,超过了所有长读组装的硬骨鱼类基因组,包括斑马鱼。全基因组同源比对显示洞穴形式中的基因顺序高度保守,而与其他系统发育上近或远的硬骨鱼类物种相比,染色体重排的数量更多。通过系统发育评估羊膜动物远缘分支的单个基因直系同源性,我们发现了 A. mexicanus 独有的基因直系群。与代表性表面鱼类基因组相比,我们发现了大量的结构序列多样性,这里定义为插入和删除的数量和大小以及洞穴形态之间的扩展和收缩重复。这些新的更完整的基因组资源确保了更高的性状分辨率,可用于对物种内显著性状差异进行比较、功能、发育和遗传研究。
脊椎动物的行为受光的强烈影响。由功能性视蛋白编码的光受体存在于脊椎动物的大脑和外周组织中。这种表达特征从鱼类到人类都存在,并且在昼行性脊椎动物中尤为突出。尽管视蛋白的广泛存在,但它们的非视觉功能在很大程度上仍然是个谜。考虑到视蛋白的数量之多,这一点就更加明显了。硬骨鱼类拥有大约 40 个视蛋白基因,从幼年发育阶段到成年期都存在。许多视蛋白已被证明具有光受体的功能。这就提出了一个问题:这么大的数量是否主要反映了功能冗余,或者更确切地说,最大限度地使硬骨鱼类能够最佳地利用水下存在的复杂光信息。我们重点研究了 tmt-opsin1b 和 tmt-opsin2,它们是具有祖先类型序列特征的 c-视蛋白,在几种脊椎动物门中都得到保守,在非视杆、非视锥、非视网膜神经节细胞的脑组织中表达部分相似,光谱灵敏度也相似。对单突变体的特征描述揭示了年龄和光依赖性行为变化,以及对前激素 sst1b 和电压门控钠通道亚基 scn12aa 水平的影响。在 tmt- opsin1b 突变体中,白天休息量受到的影响与眼睛、松果体和昼夜节律时钟无关。我们进一步研究了 tmt-opsin1b/2 双突变体的白天行为和分子变化,发现尽管它们具有相似的表达和光谱特征,但这些视蛋白在某种程度上以非加性方式相互作用。具体而言,双突变体以部分年龄依赖的方式补充单突变体中观察到的分子和行为表型。我们的工作为解开高度复杂的
摘要动物内脏器官的左右 (LR) 不对称是在胚胎发育过程中通过逐步过程建立起来的。虽然有些步骤是保留的,但动物之间采用不同的策略来启动身体对称性的破坏。在斑马鱼 (硬骨鱼类)、非洲爪蟾 (两栖动物) 和小鼠 (哺乳动物) 中,对称性破坏是由 LR 组织器处的定向流体流动引起的,这种流体流动由运动纤毛产生并被机械反应细胞感知。相比之下,鸟类和爬行动物不依赖纤毛驱动的流体流动。无脊椎动物(如蜗牛和果蝇)采用另一种不同的机制,其中对称性破坏过程由肌球蛋白和肌动蛋白分子相互作用下游获得的细胞手性支撑。在这里,我们强调了肌动球蛋白相互作用和平面细胞极性是动物之间多种 LR 对称性破坏机制的汇聚切入点。
本研究首次采用引物步移序列法测定了Lepidocephalichthys berdmorei的线粒体全基因组。该基因组全长16,574 bp,包括13个蛋白质编码基因(PCG),22个转移RNA(tRNA)基因,2个核糖体RNA(rRNA)基因和一个控制区(D-loop)。基因排列模式与其他硬骨鱼类相同。整体碱基组成为29.9%A,28.5%T,25.5%C和16.1%G,A+T偏向为58.4%。进一步,基于18种鲂科鱼线粒体基因组中的13个PCG,采用3种不同的方法(邻接法、最大似然法和贝叶斯推断)进行系统发育分析。所有方法一致表明鳞头鱼属的四个物种形成一个单系群。本研究将为鳞头鱼物种提供有效的分子信息,并为物种鉴定研究提供新的遗传标记。
简单总结:草鱼Ctenopharyngodon idellus是我国重要的淡水养殖硬骨鱼类,年产量达5,533,083吨,但由草鱼呼肠孤病毒(GCRV)引起的出血病严重制约了草鱼的养殖。为了更好地控制草鱼出血病,基于抗病毒免疫分子标记的抗性草鱼品系的培育是一种潜在的解决方案。然而,草鱼抗GCRV感染的分子基础仍然很大程度上未知,大大限制了抗出血病草鱼的培育。鉴于三部分基序蛋白(TRIM)在动物抗病毒免疫中的重要性,我们利用隐马尔可夫模型生物序列分析软件(HMMER)和SMART对草鱼基因组中的TRIM进行鉴定,并分析其基因位点、结构和进化特征。我们还尝试基于两组转录组揭示草鱼在GCRV感染过程中的抗病毒TRIM及其介导的免疫过程。本研究为了解草鱼的TRIM和抗病毒免疫提供了信息。
课程内容描述 系统学和分类学原理。无脊椎动物:与林业有关的主要群体的形态学、分类学和生物学。脊椎动物:鱼类、两栖动物、爬行动物、鸟类和哺乳动物的自然历史、形态学、分类学和生物学。与林业有关的物种识别。与林业有关。不同目昆虫的形态学和生物学。与林业有关的主要昆虫物种的形态学、生物学和识别。要涵盖的主题列表 单元 1. 动物学概论:一般原理和动物地理学 单元 2. 系统学:门类和基础知识 单元 3. 昆虫的形态学、解剖学、生理学 单元 4. 昆虫的分类学 单元 5. 无翅目和古翅目 单元 6. 直翅目 单元 7. 半翅目 单元 8. 内翅目 I:脉翅目、鞘翅目、长翅目和鳞翅目 单元 9. 内翅目 II:双翅目、毛翅目、蚤目和膜翅目 单元 10. 森林昆虫学:森林害虫和昆虫数量下降 单元 11. 非昆虫无脊椎动物 单元 12. 脊椎动物的分类学和进化 单元 13. 脊椎动物的形态学、解剖学、生理学 单元 14. 无颌目、板鳃类和硬骨鱼类
多氯联苯 (PCB) 和多溴二苯醚 (PBDE) 是持久性有机污染物 (POP),以复杂混合物的形式存在于所有环境区域,包括水生生态系统中。然而,人们对这种复杂混合物对硬骨鱼类行为的影响知之甚少。在这项研究中,斑马鱼 (Danio rerio) 从受精后 5 天起通过饮食长期接触含有 22 种 PCB 和 7 种 PBDE 同源物的环境相关混合物 (MIX)。暴露于 MIX 的 F0 鱼产下的后代 (F1 和 F2 代) 以普通食物喂养并长大至成年。在每一代中,通过不同实验设置的平均值评估五种行为特征 (即大胆、活跃、社交、探索和焦虑)。确定了两种不同的行为综合征:大胆,与活动和探索呈正相关;焦虑,与低社交性有关。 F0 代鱼没有表现出任何因接触持久性有机污染物而导致的行为紊乱,而 F1 代混合鱼则比其他代鱼更大胆,但与 F1 代对照组并无明显差异。F2 代混合鱼表现出的焦虑综合征比 F2 代对照组更严重。这一点尤为重要,因为后代的此类行为变化可能会产生持久的生态后果,可能会影响健康,从而对接触持久性有机污染物混合物的野生鱼类种群造成不利影响。
脊椎动物的眼睛不断面临着来自水生或空气传播病原体的众多挑战。作为至关重要的第一道防线,眼粘膜 (OM) 保护鸟类和哺乳动物等脊椎动物的视觉器官免受外界威胁。然而,我们对硬骨鱼等早期脊椎动物眼粘膜免疫的了解仍然有限,特别是关于它们对细菌感染的抵抗力。为了深入了解 OM 在硬骨鱼抗菌免疫中的关键作用,我们利用虹鳟鱼 (Oncorhynchus mykiss) 中的柱状黄杆菌建立了细菌感染模型。此处 qPCR 和免疫荧光结果表明柱状黄杆菌可以侵入鳟鱼 OM,表明 OM 可能是细菌的主要目标和屏障。此外,qPCR 证实了鳟鱼 OM 中免疫相关基因( il-6 、 il-8 、 il-11 、 cxcl10 、 nod1 、 il1-b 、 igm 、 igt 等)在 F. columnare 感染后上调,并通过 RNA-seq 进一步证实了这一点。转录组分析的结果表明,细菌感染会触发强烈的免疫反应,包括先天性和适应性免疫相关信号通路,如 Toll 样、NOD 样和 C 型凝集素受体信号通路和 IgA 产生的免疫网络,这强调了 OM 在细菌感染中的免疫作用。有趣的是,感染后观察到与视觉功能相关的基因表达显着降低,表明细菌感染可能影响眼部功能。总的来说,我们的研究结果首次揭示了硬骨鱼类眼部粘膜对细菌感染的强大粘膜免疫反应,为未来研究早期脊椎动物眼部粘膜免疫机制和功能提供了宝贵的见解。