鱼类免疫球蛋白分子生物学研究进展
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免疫球蛋白的研究和应用免疫球蛋白是人体内最基本也是最重要的免疫分子,其序列多样性和结构复杂性一直是生命科学中的一个难题。
在过去的几年里,随着基因工程和生物技术的发展,对免疫球蛋白这一领域的研究也越来越深入。
免疫球蛋白的研究历史免疫球蛋白这一概念最早是在19世纪末发现的,当时的研究人员发现人体内会产生一些特殊的分子来保护我们不受病原体的侵袭。
这些分子被称为免疫球蛋白,也叫抗体。
在过去的百年里,科学家们一直在探究免疫球蛋白的基本性质,理解其在人体免疫系统中的作用。
随着遗传学和分子生物学的发展,科学家们逐渐了解到免疫球蛋白的结构和功能。
目前已经发现了多种类型的免疫球蛋白,如IgG、IgM、IgA、IgE和IgD等。
不同类型的免疫球蛋白在结构上略有不同,但它们的基本功能都相同,那就是保护机体抵御外来入侵。
免疫球蛋白的应用除了研究免疫球蛋白的基本性质,科学家们也致力于将其应用于医学领域。
目前,免疫球蛋白在治疗许多疾病方面都具有极大的潜力。
首先,免疫球蛋白可以用于治疗感染性疾病。
例如,一些严重的感染性疾病,如艾滋病和乙型肝炎,不能被传统的药物治疗。
此时,通过注射免疫球蛋白,我们可以提高机体的免疫力,帮助患者抵御病原体的侵袭。
其次,免疫球蛋白也可以用于治疗自身免疫性疾病。
自身免疫性疾病是一类自身免疫反应过度的疾病,如类风湿性关节炎、红斑狼疮等。
这些疾病的治疗比较困难,但是通过注射一定剂量的免疫球蛋白,可以帮助病人减轻症状并减缓疾病的进展。
此外,免疫球蛋白还可以用于预防疾病。
例如,狂犬病病毒感染后可以引起严重的疾病,而狂犬病免疫球蛋白可以在感染后立即注射,有效防止病情的进一步恶化。
另外,免疫球蛋白还可以用于预防流感等感染性疾病,这也是目前预防流感最常用的方法之一。
最后,免疫球蛋白可以用于癌症治疗。
由于免疫球蛋白可以识别并攻击异常细胞,因此科学家正在探索将其用于癌症治疗的可能性。
目前,已有一些针对癌细胞的免疫球蛋白药物投入使用,这些药物可以帮助癌症患者恢复免疫系统对癌细胞的攻击能力。
生物大分子的免疫学研究人类身体内的免疫系统,能够对抗感染、病毒和其他外来微生物的入侵。
免疫系统主要由免疫细胞和免疫分子组成,它们一起协同工作,保护我们的身体免受病理损害。
在这些免疫分子中,生物大分子是其中的重要成员之一。
生物大分子是生物体内的重要物质,包括蛋白质、核酸和多糖等。
生物大分子可以为机体提供重要的生理功能,例如细胞信号传递、代谢调节和膜结构形成等。
这些大分子能够被免疫系统识别为自身成分,或者是被识别为病原微生物,通过免疫系统的协调,进行正常的生理和病理反应。
在免疫系统中,抗体是生物大分子免疫反应中的重要组成部分。
抗体是由B淋巴细胞分泌的一类蛋白质,也称为免疫球蛋白,它们具有高度的特异性和亲和力。
当抗体遇到病原体时,抗体会与病原体发生特异性结合,通过其抗原结合部位(Fc 区域)与免疫细胞表面的Fc受体相互作用,将免疫细胞激活,引发病原体的清除。
免疫系统中的免疫球蛋白分为五种类型,即IgA、IgD、IgE、IgG和IgM。
每一种抗体都有特定的结构和功能。
例如,IgG是体内含量最多的抗体,它能够跨越胎盘,保护胎儿免受病原体感染。
IgA主要存在于黏膜表面,保护呼吸道、肠道和泌尿道等华膜部位免受感染。
除了抗体,其他生物大分子也在免疫系统中发挥着重要的作用。
例如,补体系统中的补体分子能够通过与抗原或抗体相互作用,引发细胞溶解、吞噬和免疫细胞激活等免疫反应。
细胞因子是一类具有细胞调节和炎症调节作用的生物大分子,它们能够促进炎症反应、组织修复和细胞增殖等。
在免疫学研究中,生物大分子被广泛应用于生物学实验、免疫治疗和疫苗开发等领域。
例如,在生物学实验中,免疫球蛋白作为研究抗原或抗体特异性的工具,被广泛应用于分子生物学、细胞生物学和神经科学等领域。
在免疫治疗中,嵌合抗体是一种新型的治疗药物,它们能够通过与肿瘤抗原或病原体结合,引发免疫反应,促进肿瘤细胞凋亡和病原体清除。
在疫苗开发中,生物大分子与蛋白质结构相关的信息为疫苗设计和疫苗效力评估提供了重要的依据。
鲤疱疹病毒3型研究进展张瑞雪;周井祥;王好;袁海延【期刊名称】《科学养鱼》【年(卷),期】2016(000)006【总页数】3页(P54-56)【作者】张瑞雪;周井祥;王好;袁海延【作者单位】吉林农业大学,吉林长春130118;吉林农业大学,吉林长春130118;吉林农业大学,吉林长春130118;吉林农业大学,吉林长春130118【正文语种】中文鲤鱼是人类最廉价的优质蛋白获取源之一,提升鲤鱼产量可以在一定程度上解决全球粮食问题。
锦鲤色彩艳丽、身姿矫健,是观赏鱼中的佼佼者,备受世界宠物爱好者的喜爱。
锦鲤疱疹病毒病(Koi herpesvirus disease,KHVD)是会使鲤鱼、锦鲤及其变种大量死亡的疾病,大面积暴发该病时死亡率为80%~100%,因其较高的发病率和死亡率广受世界关注。
锦鲤疱疹病毒(koi herpesvirus,KHV)又称为鲤科疱疹病毒3型(CyHV-3),是KHVD的致病源。
KHV来自异疱疹病毒科,处于疱疹病毒目的一个水生分化枝,该病毒属疱疹病毒属。
锦鲤疱疹病毒最初是从以色列和美国(1998年)的锦鲤中分离出来的,通过形态学和生物学特性分析,定义为KHV。
由于病鱼呈现典型的肾脏出血红肿和鳃坏死病变的临床症状,该病毒也被称为鲤鱼间质性肾炎和鳃坏死病毒(CNGV)。
通过比较KHV与CyHV-1、CyHV-2的解旋酶、DNA聚合酶、主要衣壳蛋白(ORF39)的蛋白序列,确定KHV与CyHV-1、CyHV-2同源。
再比较它们的基因组序列,基于遗传关系,KHV的宿主为鲤科鱼类,KHV被正式定义为CyHV-3。
CyHV-3具有传染性高的特点,能感染的鱼种范围很广,但其仅诱发鲤鱼和锦鲤产生疾病。
锦鲤及金鱼的杂交种和锦鲤及鲫鱼的杂交种都能感染CyHV-3,死亡率分别为35%、90%。
鲤鱼及金鱼杂交对Cy-HV-3感染显示一些敏感性,但死亡率仅为5%。
PCR检测鲤科及非鲤鱼类、河蚌及甲壳类,显示这些种类能充当病毒的载体。
免疫学在生物学和医学发展中的作用一、免疫学与医学免疫学的发展及其向医学各学科的渗透,产生了许多免疫学分支学科和交叉学科,如免疫理学、免疫遗传学、免疫药理学、免疫毒理学、神经免疫学、肿瘤免疫学、移植免疫学、生殖免疫学、临床免疫学等。
这些分支学科的研究极大地促进了现代生物学和医学的发展。
免疫学的发展必将在恶性肿瘤的防治、器官移植、传染病的防治、免疫性疾病的防治、生殖的控制,以及延缓衰老等方面推动医学的进步。
二、免疫学与生物学免疫系统对自己与非己的识别,以及对自己成分的免疫耐受和对非已成分的免疫应答,都涉及细胞间的信息传递、细胞内信号传导和能量转换等生命过程的基本特性。
免疫系统的功能受遗传控制。
目前对机体各种生理功能的遗传控制还知之甚少。
免疫遗传学的研究第一次揭开了机体生理功能系统的遗传控制机制。
这对在基因水平研究机体的生理功能具有重要意义。
免疫细胞在发育成熟的过程中都伴随有膜表面标志的变化。
在发育的任何阶段发生恶性变的免疫细胞,都具有其固有的、特定的膜标志。
这些不同分化阶段的恶性肿瘤细胞是研究细胞恶性变机制的理想模型,对研究恶性肿瘤发生学具有重要意义。
MHC基因复合体的结构和功能研究、免疫球蛋白基因表达的等位排斥现象的研究、免疫球蛋白以及其他免疫分子基因的研究、对DNA结合蛋白调节细胞因子表达的研究等都大大地丰富了分子生物学的研究内容,促进了对真核细胞基因结构和表达调控的认识。
免疫学技术的发展,为生命科学的研究提供了有力的手段。
单抗的应用给生物科学的发展带来了突破性的变革;免疫组化技术与分子杂交技术的结合,使得对基因及其表达的研究可达到定量、定性、定位的程度。
显然,免疫学在生物学的发展中具有重要作用。
三、免疫学与生物技术的发展回顾免疫学的发展历史,可以清楚地看到,免疫学每一步重要进展都推动着生物技术的发展。
上世纪末本世纪初,免疫学在抗感染方面的巨大成功,促进了生物制品产业的发展。
人工主动免疫和被动免疫的应用,有力地控制了多种传染病的传播。
鱼类免疫学研究及其应用鱼类作为一种重要的水生物种,已经被广泛地用于食品加工、药物开发、环境监测等领域,然而,由于水质的污染、疾病的肆虐等原因,使得鱼类的生存、繁殖受到很大的挑战,因此,鱼类免疫学研究就变得尤为重要。
本文主要介绍鱼类免疫学的研究进展以及在其在疾病防治、养殖提高等方面的应用。
一、免疫系统的组成鱼类的免疫系统由先天免疫和适应免疫组成。
其中先天免疫反应迅速,但对不同类型病原体的应对能力有限;适应免疫反应相对较慢,但可以针对特定病原体进行有效的应对,产生持久的免疫保护。
先天免疫包括皮肤、鳃、肝、脾、肠等部位组织上的机械屏障和特殊免疫细胞,参与非特异性免疫反应,如炎症反应、补体激活等;适应免疫则通过细胞免疫和体液免疫等机制,形成特异性免疫应答。
二、鱼类免疫反应鱼类的免疫反应主要包括炎症反应、抗原处理和呈递、免疫细胞的识别、免疫细胞介导的吞噬作用、细胞因子的介导等环节。
炎症反应是一种快速的非特异性免疫反应,针对的是刺激物,包括细胞因子、补体等,引起血管扩张、组织水肿等症状。
其目的是引起容积性限制,限制病原体的扩散范围,并为后续的免疫反应铺平道路。
针对外来抗原的识别和呈递是适应性免疫的核心环节。
鱼类的抗原处理和呈递机制主要包括刺激物的内吞和加工、MHC分子的识别和表达、TCR的产生和介导等环节。
鱼类的免疫细胞主要包括淋巴细胞、巨噬细胞、粒细胞等。
三、鱼类免疫研究进展目前,鱼类免疫学领域研究热点包括以下方向:1、鱼类先天免疫系统鱼类的先天免疫机制十分复杂,包括机械屏障、炎症反应、补体激活、天然杀菌素等多个方面。
现有研究表明,在天然杀菌素家族中,BPI/MD-2样蛋白家族在鱼类体内起着重要的免疫防御作用。
2、鱼类适应性免疫鱼类适应性免疫方面的研究主要集中于抗原的识别和呈递、T细胞辅助、效应和记忆反应等方面。
近年来,转录组学、蛋白组学等技术的应用,为鱼类适应性免疫研究提供了新的思路和手段。
3、鱼类疫病免疫学由于水质的污染、病原体的侵害等原因,鱼类感染疾病的情况越来越普遍。
体液免疫学研究与发展随着现代医学的发展,人们对免疫学的研究越来越深入。
体液免疫学作为免疫学的重要分支,研究人体内各种免疫细胞和免疫因子在体液中的相互作用,为疾病的预防、诊断和治疗提供了理论和实践基础。
一、体液免疫学的概念与研究对象体液免疫学是指研究体内各种体液中存在的免疫细胞、抗体和其他免疫因子的相互作用,防御病原体、维持正常免疫功能以及治疗疾病的一门科学。
研究对象包括血清、淋巴液、体腔液、乳汁和其他体液。
二、体液免疫学的发展历程体液免疫学的发展可以追溯到19世纪。
1888年,德国医生Karl Landsteiner发现了不同种系间的血液不能互相混合,从而发现了ABO血型系统。
1890年,Emil von Behring发现了抗毒素,在抗菌素出现之前,抗毒素被用来治疗许多疾病。
20世纪初期,Paul Ehrlich提出了“体液免疫学”概念,并发现了抗体。
20世纪20年代,Felix Haurowitz首次提出了免疫球蛋白的分子结构,开创了现代体液免疫学研究的大门。
20世纪50年代,伯纳德·大卫和保罗·汉默斯坦发现了免疫球蛋白的多样性,为现代分子生物学的诞生奠定了基础。
随后,人们陆续发现了多种免疫球蛋白,如IgA、IgE等,免疫球蛋白的研究成为了体液免疫学研究的重要方向之一。
三、体液免疫学的研究进展1. 抗体的研究抗体是人体内最重要的免疫因子之一,主要作用是识别并结合病毒、细菌等感染源,从而启动体内的免疫反应。
近些年来,随着分子生物学和生物化学技术的不断发展,人们对抗体的研究也取得了重要进展。
一些已经开发出来的抗体药物,如赫赛汀、英隆平等,已经成功应用于心血管疾病、肿瘤等诊断和治疗领域。
2. 免疫球蛋白的研究免疫球蛋白是体液免疫系统中最重要的成分之一,包括IgG、IgA、IgM、IgE和IgD等。
免疫球蛋白的研究不仅有助于理解其结构与功能,还可为相关疾病的诊断和治疗提供重要依据。
免疫球蛋白(IgG)吸附介质的合成及性能赵钧;李建平【摘要】以聚乙烯醇为载体,利用戊二醛为交联剂,得到交联球型聚乙烯醇,再通过环氧氯丙烷环氧化反应,偶联配基L-色氨酸合成了一种新型免疫球蛋白(IgG)吸附剂.研究了色氨酸用量、pH值等参数对偶联量的影响.静态吸附试验结果表明,某试验条件下该聚乙烯醇偶联色氨酸吸附剂对牛血清白蛋白的吸附量为19.12 mg/g,对IgG的吸附量为22.63 mg/g;对血清进行体外吸附试验时,IgG的减少量在84%以上,而白蛋白的减少在10%以内,表明偶联L-色氨酸吸附介质对IgG具有良好的选择性.【期刊名称】《桂林理工大学学报》【年(卷),期】2008(028)002【总页数】5页(P200-204)【关键词】免疫吸附剂;聚乙烯醇;L-色氨酸;选择性吸附【作者】赵钧;李建平【作者单位】桂林工学院,材料与化学工程系,广西,桂林,541004;桂林工学院,材料与化学工程系,广西,桂林,541004【正文语种】中文【中图分类】O647.33免疫吸附剂的研究始于20世纪50年代[1],当时主要用于分离和纯化抗原 (或抗体)。
免疫吸附疗法是上世纪80年代在血浆置换的基础上发展起来的新技术,用于治疗一些传统方法难以奏效的疾病。
它利用抗原-抗体发生的免疫反应使配基与载体结合,从而具有特异的吸附性能。
目前免疫吸附疗法在世界各地得到越来越广泛的应用,因此免疫吸附材料的研究也日益受到重视:1982年Yamazaki研制成功聚乙烯醇凝胶-色氨酸免疫吸附剂(IM-TR)和聚乙烯醇凝胶-苯丙氨酸免疫吸附剂(IM-PH)[2];1990年,Kold用戊二醛溶液对IgG进行化学交联,合成IgG聚合体[3];1996年Josenph将A蛋白共价键连到硅胶球上,制成RA免疫吸附剂,通过血浆灌流吸附清除IGRF及其免疫复合物[4]。
国内学者对免疫吸附剂的制备和性质做了许多研究[5,6],2004年Fang H[7]等报道了用纤维素固载赖氨酸用于血液灌流去除细菌内毒素。
鱼类血清中免疫球蛋白的分离与鉴定鱼类是世界上最重要的经济水生动物之一,其免疫系统的稳定和健康是保障其生长和发展的关键。
其中免疫球蛋白是重要的免疫分子之一,其在鱼类的免疫反应中起着重要的作用。
因此,对鱼类血清中免疫球蛋白的分离和鉴定研究具有重要意义。
一、鱼类血清中免疫球蛋白的种类与结构鱼类血清中的免疫球蛋白主要包括IgM、IgD、IgT等。
其中,IgM是鱼类体内最丰富的免疫球蛋白,同时也是最早被发现的免疫球蛋白。
IgD在鱼类体内数量相对较少,而IgT则是近年来研究的热点之一。
免疫球蛋白的结构与哺乳动物的IgG相似,有两个重链和两个轻链组成。
不同的是,鱼类IgM的中间链是由多个单独的VH和VL组成的,并形成一个聚集体。
此外,鱼类的免疫球蛋白并不是由免疫细胞合成产生,而是由肝脏、脾脏、肠道等多种组织细胞产生。
二、鱼类血清中免疫球蛋白的分离方法常用的鱼类血清中免疫球蛋白的分离方法包括电泳、高效液相色谱和免疫亲和层析等。
在鱼类免疫球蛋白的分离中,电泳是最常用的方法之一。
分离过程中,可通过改变电场或pH值等条件来分离IgM、IgD和IgT等不同形式的免疫球蛋白。
高效液相色谱分离法则是将血清样品通过短柱层析分离,这种方法具有分离效率高、分离线性好等优点。
同时,它也方便后续的免疫学研究。
免疫亲和层析分离法则是利用多肽和抗原结合来选择性地分离出特定的免疫球蛋白。
不过,现在免疫亲和层析技术的应用还不太成熟,需要更多的改进和完善。
三、鱼类血清中免疫球蛋白的鉴定方法鱼类血清中免疫球蛋白的鉴定方法主要包括酶联免疫吸附试验(ELISA)、西方印迹等。
酶联免疫吸附试验是目前应用最广泛的鱼类血清中免疫球蛋白的检测方法之一。
它利用特异性抗体对免疫球蛋白进行检测,对检测结果的灵敏度和准确性都非常高。
西方印迹法则是通过特异性抗体,可以将鱼类血清中的免疫球蛋白在胶体电泳中分离出来。
然后,将其转移到聚丙烯酰胺凝胶上,并使用特异性抗体进行检测。
临床医学检验:分子生物学检验技术考试题库1、填空题由于DNA是由4种碱基组成的,所以任何限制性内切核酸酶的切割频率的理论值应该是____________________。
正确答案:1/42、配伍题翻译前体(江南博哥)的RNA是()细胞内含量最多的RNA是()蛋白质翻译的模板是()核小体RNA是()A.hnRNAB.mRNAC.snRNAD.rRNAE.tRNA正确答案:A,D,B,C3、判断题基因的多态性指一个群体中,同时和经常存在两种以上的变异型() 正确答案:对4、多选下列哪些是染色体以外的遗传因子()A.病毒核酸B.真核生物的线粒体C.细菌的质粒D.转座子E.转位因子正确答案:B, C, D, E5、单项选择题pBR322质粒载体的描述中,错误的是()A.只有一个复制起始位点B.具有两个抗生素抗性基因C.抗性基因中有抗四环素基因D.具有较小的分子量E.具有较高的拷贝数正确答案:C6、判断题蛋白质芯片技术的特点为假阳性率低,样品用量少,无交叉杂交现象()正确答案:错7、单选?某女,29岁,由于感冒、发烧住院,实验室检查:免疫球蛋白降低,CD4分子数量减少。
经询问,该病人有不洁性接触史。
进一步检查应做()A.梅毒抗体或抗原检查B.泌尿生殖道感染C.HIV抗原检测D.分子生物学检查染色体E.不需要检查,直接治疗正确答案:C8、单选?男,45岁,发现有动脉硬化症状。
查体:见角膜有老年性色素环。
查血:TC12.00mmol/L,TG2.6mmol/L。
最可能的诊断是()A.混合性高脂血症B.高甘油三酯血症C.家族性高胆固醇血症D.Ⅰ型高脂血症E.Ⅱ型高脂血症正确答案:C9、问答题试述基因多态性在遗传性疾病发生方面有何重要意义?正确答案:基因多态性是指在一个群体中,存在两种或两种以上的变异型或基因型,而且这类基因型的频率比较高,一般认为每种变异型超过1%,即可定为多态性。
在人类基因组中大部分DNA序列不参与蛋白质的编码,因此在这些序列中可出现大量的不均一性。
2.提高口服免疫效果的措施口服疫苗免疫效果并不十分理想,主要是由于抗原受到胃酸的作用和蛋白酶的水解,使抗原到达后肠部位时,其完整性和免疫部位已被破坏或抗原被消化掉,没有足够的抗原到达后肠(Quentel C等,1997)。
因此,为了使抗原在鱼的前肠不被消化,则发展了许多的包裹材料来保护抗原。
现如今,常用的有海藻酸钠、明胶、聚交酯醣酯聚合物、卤虫、生物被膜等材料。
(1)海藻酸钠。
海藻酸钠是一种天然多糖类化合物,是从褐藻中提取而来的,现已作为包裹药品和细胞的材料,具有药物制剂辅料所需的稳定性、溶解性、黏性和安全性等特性(Chan L W等,2002),Joosten等(1997)用海藻酸钠包裹溶藻弧菌免疫虹鳟和鲤鱼,其结果显示在鱼体中有抗体产生。
Tian等(2008)用海藻酸钠包裹含有能够表达淋巴囊肿病毒蛋白的质粒进行口服免疫日本牙鲆,检测免疫3~16周牙鲆的抗体效价,表明其效果明显。
Romalde等(2004)认为通过口服海藻酸钠微囊化的疫苗虽然不能作为初次免疫的方法,但对鱼有较好的保护效果。
Altun等(2010)也用海藻酸钠包裹L.garvieae bacterin疫苗口服免疫虹鳟鱼,其结果表明,在免疫30天后的RPS为53%,61天后对鱼体进行二次免疫,120天时其RPS达到61%,效果明显。
李新华等(2007)用海藻酸钠包裹嗜水气单胞菌疫苗口服免疫银鲫,结果表明微胶囊疫苗组血清抗体效价较高,且维持时间长,对口服免疫效果有明显的提升。
(2)聚交酯醣酯聚合物。
目前,聚交酯醣酯聚合物也被应用于鱼类口服疫苗的包裹技术上,它是一种疏水型的聚酯(Tian J Y等,2008),降解性好且无毒,而且容易生产,价格便宜。
Tian等(2008)利用聚交酯醣酯聚合物包裹LCDV的DNA疫苗免疫日本牙鲆,免疫90天后,在日本牙鲆体内各组织中检测到LCDV的mRNA,而且用ELISA在1~24周均可检测到抗体。
Altun等(2010)分别利用聚交酯醣酯聚合物和海藻酸钠包裹L.garvieae bac-terin免疫虹鳟,聚交酯醣酯聚合物为包裹材料的免疫效果比海藻酸钠为包裹材料的好。