馬氏珠母貝組蛋白乙?；揎椣嚓P(guān)基因的分子進化及功能分析

張明 楊帥 曹艷飛 盧曉文 焦鈺

摘要：【目的】分析組蛋白乙?；揎椣嚓P(guān)基因的分子進化及其在馬氏珠母貝（Pinctada fucata martensii）植核后的表達(dá)變化，明確組蛋白乙?；揎椩谥埠嗣庖咧械淖饔?，為合理控制植核免疫反應(yīng)提供理論依據(jù)。【方法】通過生物信息學(xué)分析方法對馬氏珠母貝、長牡蠣、斑馬魚及人類等9個物種的組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶（HAT）和組蛋白去乙?；福℉DAC）進行全基因組鑒定，并分析其分子進化歷程，同時通過已有的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析馬氏珠母貝HAT和HDAC基因在植核后的表達(dá)變化，采用組蛋白H3/H4總乙?；糠治鲈噭┖袡z測馬氏珠母貝植核后血細(xì)胞組蛋白H3/H4乙?；健！窘Y(jié)果】HAT和HDAC基因家族在9個物種基因組中的數(shù)目差異不明顯，其原始共同祖先（MRCA）共包含8個HAT基因家族的9個基因及19個HDAC基因家族的22個基因。馬氏珠母貝基因組含有2個HAT家族（GNAT和MYST）的8個基因（2個GNAT類基因，6個MYST類基因）；HAT基因家族成員中含有18個保守氨基酸序列，且所有MYST類基因均含有MOZ_SAS結(jié)構(gòu)域，GNAT類基因則含有Hat1_N或Acetyltransf_1結(jié)構(gòu)域，即具有較高的保守性。馬氏珠母貝基因組含有13個HDAC家族的18個基因，包含3個I類、3個II類、10個Ⅲ類和2個IV類。其中，HDAC Ⅲ類基因家族包含3個保守氨基酸序列，HDAC I/II/IV類基因家族包含21個保守氨基酸序列，但分布位置和序列組成差異明顯，說明該家族成員結(jié)構(gòu)具有多樣性。馬氏珠母貝、長牡蠣和人類中HDAC Ⅲ類基因均包含1～2個SIR2結(jié)構(gòu)域，HDAC I/II/IV類基因包含1個或多個Hist-deacety1結(jié)構(gòu)域。在馬氏珠母貝血細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組中可檢測到所有的HDAC和HAT基因，HDAC基因在植核后的表達(dá)呈動態(tài)變化，而多數(shù)HAT基因表達(dá)未發(fā)生變化；植核后6、12和24 h馬氏珠母貝血細(xì)胞組蛋白H3和H4的乙?；揎椝斤@著上升（P<0.05），至植核后48 h組蛋白H3仍保持較高乙?；?，而組蛋白H4乙?；交謴?fù)正常?！窘Y(jié)論】組蛋白乙?；揎椣嚓P(guān)基因的基因組拷貝數(shù)、結(jié)構(gòu)域組成及保守氨基酸序列等在不同物種間具有保守性，且組蛋白乙酰化修飾參與調(diào)控馬氏珠母貝的植核免疫。

關(guān)鍵詞：馬氏珠母貝；組蛋白；乙?；揎?；植核免疫

中圖分類號：S968.316.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-1191（2023）02-0575-11

Abstract：【Objective】To analyze molecular evolution of histone acetylation modification related genes and expression changes of the genes in Pinctada fucata martensii after nucleus transplantation， and to make clear the function of histone acetylation modification on nucleus transplantation immunity， so as to provide theoretical and technical guidance for appropriate control of immune response to nucleus transplantation. 【Method】Whole genome identification of histone ace-tylase （HAT） and histone deacetylase （HDAC） related genes in 9 species including P. fucata martensii， Crassostrea gigas， Danio rerio and Homo sapiens was operated through bioinformatics methods， and molecular evolution of the genes was analyzed. Based on transcriptomes data already obtained， expression change of HAT and HDAC genes in P. fucata martensii after nucleus transplantation， and hemocyte histone H3/H4 acetylation level was determined using histone H3/H4 total acetylation quantitative analysis kit. 【Result】The numbers of HAT and HDAC gene families in the genomes of 9 species varied inobviously， and the most recent common ancestor （MRCA） included 9 genes from 8 HAT gene families and 22 genes from 19 HDAC gene families. P. fucata martensii genome contained 8 genes （2 GNAT-like genes and 6 MYST-like genes） from 2 HAT families （GNAT and MYST）； HAT gene family members contained 18 conserved amino acid sequences， and all existing MYST-like genes contained MOZ_SAS domain and GNAT-like genes contained Hat1_N or Acetyltransf_1 domains， indicating that the sequences were highly conserved. P. fucata martensii genome contained 18 genes from 13 HDAC gene families， including 3 genes in Class I， 3 in Class II， 10 in Class III and 2 in Class IV. HDAC Class III gene family contained 3 conserved amino acid sequences， and HDAC Class I/II/ IV gene families contained 21 conserved amino acid sequences， but they were distributed in different positions and had different sequence composition， indicating that the structure of the family members was diverse. HDAC Class III genes in P. fucata martensii， C. agigas， and H. sapiens contained from 1 to 2 SIR2 domains， and HDAC Class I/II/IV genes contained one or more Hist-deacety1 domains. Hemocytes transcriptome of P. fucata martensii contained all of the detected HDAC and HAT genes， and expression of HDAC genes changed dynamically after nucleus transplantation， but most expression of HAT genes did not change； acetylation modification level of histone H3 and histone H4 increased significantly at 6， 12 and 24 h after nucleus transplantation in P. fucata martensii （P<0.05）， and at 48 h， the acetylation level of histone H3 was still high， while the acetylation level of histone H4 returned to normal. 【Conclusion】Genome copy number， domain composition and conserved amino acid sequence of histone acetylation related genes are conserved in different species， and histone acetylation modification is involved in regulation of immune response to nucleus transplantation in P. fucata martensii.

Key words： Pinctada fucata martensii； histone； acetylation modification； nucleus transplantation immunity

Foundation items： Guangdong Natural Science Foundation （2021A1515011199）； Guangdong Education Department Characteristic Innovation Project of Higher Learning Institutes （2021KTSCX041）

0 引言

【研究意義】乙?；揎棧ˋcetylation）是指將乙酰輔酶A的乙?；鶊F轉(zhuǎn)移至蛋白氨基酸殘基上，此修飾過程在組蛋白及其他蛋白上均可發(fā)生。組蛋白乙?；揎検侵匾谋碛^遺傳調(diào)控方式之一，由組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶（Histone acetylase，HAT）和組蛋白去乙?；福℉istone deacetylase，HDAC）共同調(diào)控（陳宇等，2019；馬田等，2022）。組蛋白修飾參與調(diào)控蛋白活性及基因轉(zhuǎn)錄，在免疫調(diào)節(jié)和染色質(zhì)結(jié)構(gòu)中發(fā)揮重要作用。珍珠貝生產(chǎn)過程中通常伴隨著貝體免疫排斥反應(yīng)，因此，開展乙?；揎椦芯繉α私夤δ芑虻谋磉_(dá)及調(diào)控具有重要意義，可為進一步揭示珍珠貝植核免疫的分子調(diào)控機制提供理論依據(jù)?！厩叭搜芯窟M展】HAT和HDAC可作用于組蛋白N端的賴氨酸殘基，通過改變組蛋白乙酰化修飾狀態(tài)來激活或抑制基因轉(zhuǎn)錄（Kouzarides，2000；Lusser et al.，2001；姜綺霞和袁洪，2007）。根據(jù)序列同源性，HAT主要分為GNAT和MYST兩大類（Berger，1999；Dyda et al.，2000）。其中，GNAT主要包括PCAF、Gcn5、Elp3、Hpa2和Hat1等，MYST主要包括Sas3、Morf、Tip60、MOZ、Hbo1和Sas2等。HDAC主要分為四大類（Smith et al.，2008；Haberland et al.，2009）：I類包括HDAC1～HDAC3和 HDAC8，與酵母RPD3同源；II類包括HDAC4、HDAC5、HDAC7和HDAC9，與酵母HDA1同源；III類包括Sirtuins1～Sirtuins7，與沉默調(diào)節(jié)蛋白（Sirtuins）同源，為NAD+依賴型Sir2超蛋白家族，是非典型的HDAC家族；IV類包括HDAC11，是最短的HDAC。其中，I、II、IV類統(tǒng)稱為Rpd3/Had1-like HDAC家族，在細(xì)胞免疫耐受、免疫調(diào)控等方面發(fā)揮重要作用（賴星等，2011）。HAT主要對組蛋白H2A、H2B（Buerki et al.，2008；Schug et al.，2010）、H3（Saha et al.，2007）和H4（Adcock et al.，2006）末端的賴氨酸殘基進行乙酰化修飾，從而選擇性激活基因轉(zhuǎn)錄（呂琳等，2008）； HDAC的作用恰好相反，促使組蛋白發(fā)生去乙?；种苹蜣D(zhuǎn)錄（Yang and Seto，2007；Hyndman，2020）。HAT與HDAC間的動態(tài)平衡對維持生物體的生命活動十分重要，若打破該平衡將會影響生物體代謝、生長發(fā)育等生命活動，從而引發(fā)疾病（Saha and Pahan，2006；Wang et al.，2009）。已有研究證實，賴氨酸乙酰轉(zhuǎn)移酶2B的異常表達(dá)致使IL-10表達(dá)下降而引發(fā)腸炎（Bai et al.，2016）。此外，乙?；揎椏烧{(diào)控炎癥因子NF-кB和MKP-1，通過改變炎癥因子NF-кB與DNA的結(jié)合能力及轉(zhuǎn)錄因子活力，而調(diào)控炎癥反應(yīng)（Pan et al.，2010），即乙?；揎椷€與炎癥反應(yīng)密切相關(guān)。馬氏珠母貝（Pinctada fucata martensii）是我國生產(chǎn)海水珍珠的主要貝類，其人工養(yǎng)殖過程中需將供體貝的細(xì)胞小片和珠核植入受體貝中（王梅芳和余祥勇，2010），植入后圍繞珠核形成珍珠囊并分泌珍珠質(zhì)，進而形成珍珠（焦鈺等，2010；符韶等，2013）。但在珍珠的生產(chǎn)過程中，由于植核手術(shù)導(dǎo)致的創(chuàng)傷及植核過程中的病原體感染等，通常促使植核貝出現(xiàn)免疫排斥現(xiàn)象，導(dǎo)致珍珠產(chǎn)量下降（焦鈺等，2010；Kishore and Southgate，2015）。因此，如何減少植核后供體與受體間的免疫排斥反應(yīng)是馬氏珠母貝養(yǎng)殖過程的關(guān)鍵?！颈狙芯壳腥朦c】盡管目前已有較多研究報道了珍珠貝植核后的免疫反應(yīng)機制，且獲得大量參與植核免疫的相關(guān)基因和信號通路，但這些基因的表達(dá)調(diào)控機制尚不清楚。【擬解決的關(guān)鍵問題】鑒于組蛋白乙?；揎椩诨虮磉_(dá)和免疫反應(yīng)中的調(diào)控作用，以馬氏珠母貝為研究對象，通過分析組蛋白乙?；揎椣嚓P(guān)基因的分子進化及其在植核后的表達(dá)變化，探究組蛋白乙?；揎椩谥埠嗣庖咧械淖饔?，以期為合理控制植核免疫反應(yīng)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1. 1 HDAC和HAT篩選

從NCBI下載馬氏珠母貝、長牡蠣（Crassostrea gigas）、帽貝（Lottia gigantea）、章魚（Octopus bima-culoides）、海兔（Aplysia californica）、海蠕蟲（Capitella teleta）、水蛭（Helobdella robusta）、斑馬魚（Danio rerio）及人類（Homo sapiens）的蛋白序列。使用KEGG和Nr進行注釋分析，以BLAST進行校正（E value≤1e-5），并采用InterProScan和SMART預(yù)測其功能結(jié)構(gòu)域。根據(jù)上述預(yù)測結(jié)果，得到9個物種的全部HAT和HDAC基因。具有2種酶的特有功能結(jié)構(gòu)域，且與HAT和HDAC同源（E value≤1e-5）即被鑒定為HDAC或HAT。

1. 2 HDAC和HAT基因家族進化分析及Motif預(yù)測

利用馬氏珠母貝、長牡蠣、帽貝、章魚、海兔、海蠕蟲、水蛭、斑馬魚和人類9個物種的所有基因序列構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育進化樹，以模式生物人類和斑馬魚的化石時間為參照，參考本課題組前期使用CAFE軟件的預(yù)測結(jié)果（de Bie et al.，2006；鄭哲，2017），篩選出不同分化節(jié)點9個物種各HAT和HDAC基因家族及其基因數(shù)目，分析各物種中HDAC和HAT的擴張或收縮情況。此外，利用MEGA 6.0中的最大似然法構(gòu)建馬氏珠母貝、長牡蠣、人類的HDAC和HAT系統(tǒng)發(fā)育進化樹，通過BioEdit進行多序列比對，并以MEME （http：//meme-suite.org/tools/meme）對組蛋白HDAC和HAT進行Motif預(yù)測。

1. 3 轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析

馬氏珠母貝植核后不同時間點的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)來自本課題組前期研究成果（Jiao et al.，2019）。血細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組中的同種植核是指供體貝和受體貝均為馬氏珠母貝，而異種植核的供體貝為大珠母貝（Pinctada maxima）、受體貝為馬氏珠母貝。

1. 4 組蛋白乙?；綑z測

1. 4. 1 試驗材料 選取的馬氏珠母貝采自我國湛江大井海區(qū)，對其進行植核手術(shù)，植核后將馬氏珠母貝置于裝有海水的水箱中養(yǎng)殖，對照組為正常養(yǎng)殖的馬氏珠母貝。分別在植核后6、12、24和48 h，使用2 mL注射器從每組5只馬氏珠母貝中提取血淋巴，4 ℃下3000 r/min離心6 min，收集血細(xì)胞，-80 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1. 4. 2 總組蛋白提取 采用總組蛋白提取試劑盒（EpiQuikTM Total Histone Extraction Kit）提取組蛋白，以1×Pre-Lysis Buffer將血細(xì)胞樣品配制成×107個/mL的細(xì)胞懸液，冰上輕輕搖晃10 min后，4 ℃下10000 r/min離心1 min，棄上清液。收集的沉淀用3倍體積的Lysis Buffer進行懸浮，冰上孵育30 min，4 ℃下12000 r/min離心5 min，使用移液槍將上清液轉(zhuǎn)移至干凈的EP管中。將Balance Buffer和DTT Solution按1∶499的比例配制成Balance DTT Buffer，然后按1∶3的比例添加至上清液中即獲得組蛋白， -80 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1. 4. 3 組蛋白濃度檢測 使用1×PBS將小牛胚胎血清（BSA）標(biāo)準(zhǔn)溶液配制成合適的濃度梯度，通過酶標(biāo)儀測定OD值并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。根據(jù)測定的樣品OD值和標(biāo)準(zhǔn)曲線，計算出不同時間點馬氏珠母貝血細(xì)胞在不同試劑處理下的組蛋白濃度。

1. 4. 4 組蛋白總H3和H4乙?；綑z測 使用組蛋白H3和H4總乙酰化定量分析試劑盒（EpiQuikTM Total Histone H3/H4 Acetylation Detection Fast Kit）進行檢測。設(shè)空白組、標(biāo)準(zhǔn)品組和樣品組所需孔數(shù)，每孔添加50 μL抗體緩沖液。標(biāo)準(zhǔn)組酶標(biāo)孔添加不同濃度的組蛋白H3/H4標(biāo)準(zhǔn)品1 μL，樣品組酶標(biāo)孔添加不同時間點的馬氏珠母貝血細(xì)胞組蛋白200 ng，空白組不添加任何試劑。室溫孵育1～2 h后，每孔添加150 μL稀釋的洗滌液，反復(fù)洗滌3次，再每孔添加50 μL稀釋的Detection Antibody，搖床混勻1 h。混勻結(jié)束再反復(fù)洗滌6次，每孔添加100 μL Color Developer，避光孵育2～10 min后每孔添加50 μL終止液，放入酶標(biāo)儀中讀取吸光值，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線并計算組蛋白H3/H4乙?；?。

2 結(jié)果與分析

2. 1 HAT和HDAC篩選結(jié)果

對馬氏珠母貝、長牡蠣、帽貝、章魚、海兔、海蠕蟲、水蛭、斑馬魚和人類9個物種的HAT和HDAC全基因組進行篩選，結(jié)果（表1）表明，人類和馬氏珠母貝中均含有8個HAT和18個HDAC，長牡蠣中含有6個HAT和20個HDAC。HAT在馬氏珠母貝中含有2個GNAT類，分別是10009612（KAT1）和10020342（KAT2）；6個MYST類，分別是10020994（KAT5）、10019553（KAT8）、10028977（KAT8）、10028973（KAT8）、10022287（KAT6B）和10009751（KAT7）。HDAC在馬氏珠母貝中有3個I類HDAC（10023132、10032700和10021146）、3個II類HDAC（10001025、10006221和10009193）、10個III類HDAC（10032193、10009359、10032192、10014771、10027317、10031932、10020349、10028169、10005793和10009979）及2個IV類HDAC（10020335和10006290）。

2. 2 HAT和HDAC基因家族進化分析結(jié)果

追溯組蛋白HAT和HDAC基因家族的進化過程，發(fā)現(xiàn)原始共同祖先（MRCA）共包含8個HAT基因家族的9個基因及19個HDAC基因家族的22個基因（圖1）。在物種進化過程中，軟體動物的共同祖先（節(jié)點B）HAT基因家族數(shù)目減少至6個，長牡蠣和馬氏珠母貝的共同祖先基因數(shù)目未發(fā)生變化，但長牡蠣的基因數(shù)目減少1個，馬氏珠母貝則增加1個。人類HAT基因家族還保留著與原始祖先相同的數(shù)目，僅基因數(shù)目減少1個。此外，雙殼軟體動物的共同祖先（節(jié)點E）HDAC基因家族數(shù)目有16個基因家族的19個基因得到保留，長牡蠣的基因家族數(shù)目減少1個、基因數(shù)目增加2個，馬氏珠母貝的基因家族數(shù)目減少3個、基因數(shù)目均減少1個。

構(gòu)建馬氏珠母貝、長牡蠣、人類的HAT和HDAC家族基因進化樹，以探究三者間的進化關(guān)系，結(jié)果顯示，HAT基因的GNAT家族有7個基因，MYST家族有15個基因，兩大家族的基因各自聚為一支，相同家族基因也聚在同一分支，且每支均包含馬氏珠母貝、長牡蠣和人類3個物種（圖2）。Motif預(yù)測結(jié)果顯示，HAT基因家族含有18條序列（表2），其中，MYST家族基因中均包含保守的序列1、序列2和序列3，GNAT家族基因中均包含序列5、序列8和序列14，其組成與進化樹結(jié)構(gòu)基本一致。HDAC家族基因進化樹與HAT基因進化樹的結(jié)構(gòu)相似，馬氏珠母貝、長牡蠣和人類中HDAC基因多數(shù)相同家族基因呈聚集狀態(tài)，且每個分支均包含馬氏珠母貝、長牡蠣和人類3個物種（圖3）。

對馬氏珠母貝、長牡蠣和人類的HDAC I、II和IV類基因進行Motif預(yù)測，結(jié)果共發(fā)現(xiàn)21條保守氨基酸序列（圖4），根據(jù)其保守序列分布位置及組成結(jié)構(gòu)的不同，可確認(rèn)HDAC I、II和IV類基因家族成員結(jié)構(gòu)上存在多樣性。HDAC Ⅲ類基因家族可分為兩大類，具有7個保守結(jié)構(gòu)域（圖5），在馬氏珠母貝、長牡蠣和人類基因中均包含有序列2、序列4和序列5；序列7僅在長牡蠣和馬氏珠母貝基因中存在，在人類基因中未發(fā)現(xiàn)，故推測序列2、序列4和序列5在馬氏珠母貝、長牡蠣及人類進化過程中必不可少。

對馬氏珠母貝、長牡蠣、人類的HAT和HDAC基因家族編碼蛋白序列結(jié)構(gòu)域進行SMART預(yù)測，結(jié)果顯示，馬氏珠母貝、長牡蠣和人類HAT基因MYST家族成員均具有MOZ_SAS結(jié)構(gòu)域，且部分基因能與其他結(jié)構(gòu)域發(fā)生整合，如KAT6基因具有PHD和H15結(jié)構(gòu)域，KAT7基因具有ZnF_C2H2結(jié)構(gòu)域。此外，MYST家族含有AT_hook結(jié)構(gòu)域，在動物中AT_hook結(jié)構(gòu)域通過與染色體結(jié)合，調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄和染色質(zhì)結(jié)構(gòu)，進而影響生物的生長發(fā)育過程。GNAT家族成員均具有Hat1_N或Acetyltransf_1結(jié)構(gòu)域，且KAT2B、KAT2基因中具有BROMO和PCAF_N結(jié)構(gòu)域。在進化過程中，結(jié)構(gòu)域的組成在不同物種間尚未發(fā)生改變（表3）。馬氏珠母貝、長牡蠣和人類的HDAC II類基因具有2個及2個以上Hist-deacety1結(jié)構(gòu)域，HDAC I類和IV類基因具有1個Hist-deacety1結(jié)構(gòu)域，HDAC III類基因具有1～2個SIR2結(jié)構(gòu)域（表4）。

2. 3 HAT和HDAC基因在植核后的表達(dá)變化情況

利用本課題組前期的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析同種植核和異種植核后不同時間點HAT和HDAC基因的表達(dá)變化，結(jié)果表明，同種植核后HAT基因表達(dá)變化較?。ㄗ兓稊?shù)小于2），而HDAC6/10、HDAC8基因分別在植核后6 h和3 d呈上調(diào)表達(dá)，有2個Sir2基因則在植核后3和12 d呈上調(diào)表達(dá)（圖6-A）。異種植核后，KAT8基因在植核后24 h呈下調(diào)表達(dá)，KAT1基因在植核后6 h的相對表達(dá)量顯著下調(diào)，但在植核6 d后又顯著上調(diào)（P<0.05，下同），其他基因無顯著變化（P>0.05）；HDAC1/2基因在植核后12 h呈上調(diào)表達(dá)，有2個Sir2基因及1個HDAC3基因和1個HDAC8基因在植核后3 d呈上調(diào)表達(dá)，有2個Sir2基因分別在植核后6和12 h呈上調(diào)表達(dá)，有2個HDAC4/5基因則在植核后12 h呈下調(diào)表達(dá)（圖6-B）。

2. 4 植核后組蛋白乙?；綑z測結(jié)果

對植核處理前及植核后（6、12、24和48 h）馬氏珠母貝組蛋白H3和H4的乙?；竭M行檢測，結(jié)果（圖7）表明，在植核后6、12和24 h馬氏珠母貝組蛋白H3和H4顯著上調(diào)，組蛋白H3在植核后48 h仍保持較高乙?；?，而組蛋白H4乙酰化水平恢復(fù)正常。

3 討論

組蛋白的乙?；腿ヒ阴；揎椃謩e由HAT和HDAC催化完成，且參與調(diào)控炎癥相關(guān)基因的表達(dá)和染色質(zhì)結(jié)構(gòu)（Marampon et al.，2019），在細(xì)胞的分化、生長及增殖等過程中發(fā)揮重要作用，但至今有關(guān)軟體動物組蛋白乙酰化和去乙?；揎椀难芯肯鄬^少。根據(jù)序列同源性，HAT主要分為GNAT和MYST兩大類，馬氏珠母貝中包含有2個GNAT家族的2個基因（KAT1和KAT2）及4個MYST家族的6個基因［KAT8（包含3個基因）、KAT6B、KAT5和KAT7］。進化分析結(jié)果顯示，在馬氏珠母貝、長牡蠣和人類中相同類別的基因呈聚集狀態(tài)，說明在無脊椎動物和脊椎動物分化后HAT基因才開始分類。序列分析結(jié)果表明，HAT家族含有18個保守氨基酸序列，其中，MYST家族基因中均包含序列1、序列2和序列3，而GNAT家族基因中均包含序列5、序列8和序列14，說明不同基因家族在進化過程中形成不同的保守氨基酸序列，同一類基因家族具有類似的保守氨基酸序列，即具有較高的保守性（Heintzman et al.，2009）。此外，MYST家族成員均含有MOZ_SAS結(jié)構(gòu)域，GNAT家族成員均含有Hat1_N或Acetyltransf_1結(jié)構(gòu)域，進一步說明在家族基因功能發(fā)揮方面這些結(jié)構(gòu)域扮演著重要角色。

HDAC還在生物免疫反應(yīng)及基因表達(dá)調(diào)控等方面發(fā)揮重要作用。至今已發(fā)現(xiàn)有18種HDAC，根據(jù)序列同源性可分為四大類（I～I(xiàn)V）（Smith et al.，2008；Haberland et al.，2009；曹端方和楊娜，2015）。在馬氏珠母貝基因組中包含3個I類、3個II類、10個III類及2個IV類。I、II、IV類HDAC又統(tǒng)稱為Rpd3/Had1-like去乙?；讣易澹╠e Ruijter et al.，2003），含有的催化核心結(jié)構(gòu)域同源性較高，但其分布具有多樣性（鐘理等，2014）。Motif序列分析結(jié)果顯示，Rpd3/Had1-like去乙?；讣易宕嬖诿黠@的序列差異，雖然含有21個保守氨基酸序列，但在不同基因家族中的分布位置及序列組成差異明顯，故推測該家族成員結(jié)構(gòu)的多樣性與乙酰化修飾密切相關(guān)。由構(gòu)建的進化樹可看出，HDAC II類基因大多先在物種內(nèi)呈聚集狀態(tài)，然后在馬氏珠母貝、長牡蠣和人類間聚集；HDAC I和IV類基因則呈物種間聚集；馬氏珠母貝、長牡蠣和人類中相同家族的HDAC基因多聚集在一起，說明不同類型的HDAC基因包含有脊椎動物和無脊椎動物的原始共同祖先。少數(shù)HDAC基因與其他基因差異較明顯，單獨聚集為一支，可能是這些基因在進化過程中發(fā)生了較大變異。HDAC III基因類家族SIR結(jié)構(gòu)域序列分析結(jié)果顯示含有3個保守氨基酸序列，其中所有Sir2超家族結(jié)構(gòu)域均含有序列1和序列2，但序列3僅單獨存在于進化樹的一支，與林瑩等（2017）的研究結(jié)果相似。結(jié)構(gòu)域分析結(jié)果顯示，Rpd3/Had1-like去乙?；讣易灏?個或2個以上的Hist-deacety1結(jié)構(gòu)域，HDAC III類基因則包含1～2個SIR2結(jié)構(gòu)域，與Gregoretti等（2004）的研究結(jié)果一致，說明HDAC家族基因在功能上具有保守性。

同種植核和異種植核后馬氏珠母貝血細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組分析結(jié)果顯示，在血細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組中可檢測到所有的HDAC和HAT基因，且表達(dá)水平均較高，植核后部分HDAC基因及2個HAT基因的表達(dá)水平發(fā)生變化，說明HDAC和HAT參與調(diào)控馬氏珠母貝的植核免疫反應(yīng)。此外，馬氏珠母貝植核后6、12和24 h的組蛋白H3和H4乙?；揎棻磉_(dá)水平顯著上升，說明組蛋白乙?；揎棤顟B(tài)在植核后發(fā)生改變，進一步證實組蛋白乙?；瘏⑴c調(diào)控馬氏珠母貝的植核免疫。

4 結(jié)論

組蛋白乙酰化修飾相關(guān)基因的基因組拷貝數(shù)、結(jié)構(gòu)域組成及保守氨基酸序列等在不同物種間具有保守性，且組蛋白乙酰化修飾參與調(diào)控馬氏珠母貝的植核免疫。

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（責(zé)任編輯 蘭宗寶）