• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

海绵动物NLRs的特征为深入了解该先天性免疫基因家族在动物中的起源和进化提供了线索。

The characterization of sponge NLRs provides insight into the origin and evolution of this innate immune gene family in animals.

作者信息

Yuen Benedict, Bayes Joanne M, Degnan Sandie M

机构信息

School of Biological Sciences, The University of Queensland, Brisbane, Queensland, Australia.

出版信息

Mol Biol Evol. 2014 Jan;31(1):106-20. doi: 10.1093/molbev/mst174. Epub 2013 Oct 3.

DOI:10.1093/molbev/mst174
PMID:24092772
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3879445/
Abstract

The "Nucleotide-binding domain and Leucine-rich Repeat" (NLR) genes are a family of intracellular pattern recognition receptors (PRR) that are a critical component of the metazoan innate immune system, involved in both defense against pathogenic microorganisms and in beneficial interactions with symbionts. To investigate the origin and evolution of the NLR gene family, we characterized the full NACHT domain-containing gene complement in the genome of the sponge, Amphimedon queenslandica. As sister group to all animals, sponges are ideally placed to inform our understanding of the early evolution of this ancient PRR family. Amphimedon queenslandica has a large NACHT domain-containing gene complement that is dominated by bona fide NLRs (n = 135) with varied phylogenetic histories. Approximately half of these have a tripartite architecture that includes an N-terminal CARD or DEATH domain. The multiplicity of the A. queenslandica NLR genes and the high variability across the N- and C-terminal domains are consistent with involvement in immunity. We also provide new insight into the evolution of NLRs in invertebrates through comparative genomic analysis of multiple metazoan and nonmetazoan taxa. Specifically, we demonstrate that the NLR gene family appears to be a metazoan innovation, characterized by two major gene lineages that may have originated with the last common eumetazoan ancestor. Subsequent lineage-specific gene duplication, gene loss and domain shuffling all have played an important role in the highly dynamic evolutionary history of invertebrate NLRs.

摘要

“核苷酸结合结构域和富含亮氨酸重复序列”(NLR)基因是细胞内模式识别受体(PRR)家族,是后生动物先天免疫系统的关键组成部分,参与抵御病原微生物以及与共生体的有益相互作用。为了研究NLR基因家族的起源和进化,我们对海绵动物昆士兰扁海绵(Amphimedon queenslandica)基因组中所有含NACHT结构域的基因进行了特征分析。作为所有动物的姐妹群,海绵动物非常适合帮助我们理解这个古老PRR家族的早期进化。昆士兰扁海绵拥有大量含NACHT结构域的基因,其中真正的NLR基因(n = 135)占主导,其系统发育历史各异。其中约一半具有三联体结构,包括一个N端CARD或DEATH结构域。昆士兰扁海绵NLR基因的多样性以及N端和C端结构域的高度变异性与免疫功能相关。我们还通过对多个后生动物和非后生动物类群的比较基因组分析,对无脊椎动物NLR的进化有了新的认识。具体而言,我们证明NLR基因家族似乎是后生动物的创新成果,其特征是两个主要的基因谱系,可能起源于最后一个共同的真后生动物祖先。随后的谱系特异性基因复制、基因丢失和结构域重排都在无脊椎动物NLR高度动态的进化历史中发挥了重要作用。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/f8e1/3879445/9a668ac64722/mst174f4p.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/f8e1/3879445/b5feb83c5db0/mst174f1p.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/f8e1/3879445/c08a825d00e0/mst174f2p.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/f8e1/3879445/b4046fe3c382/mst174f3p.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/f8e1/3879445/9a668ac64722/mst174f4p.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/f8e1/3879445/b5feb83c5db0/mst174f1p.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/f8e1/3879445/c08a825d00e0/mst174f2p.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/f8e1/3879445/b4046fe3c382/mst174f3p.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/f8e1/3879445/9a668ac64722/mst174f4p.jpg

相似文献

1
The characterization of sponge NLRs provides insight into the origin and evolution of this innate immune gene family in animals.海绵动物NLRs的特征为深入了解该先天性免疫基因家族在动物中的起源和进化提供了线索。
Mol Biol Evol. 2014 Jan;31(1):106-20. doi: 10.1093/molbev/mst174. Epub 2013 Oct 3.
2
Insights into the innate immunome of actiniarians using a comparative genomic approach.利用比较基因组学方法深入了解海葵的固有免疫组。
BMC Genomics. 2016 Nov 2;17(1):850. doi: 10.1186/s12864-016-3204-2.
3
The surprisingly complex immune gene repertoire of a simple sponge, exemplified by the NLR genes: a capacity for specificity?以NLR基因为例,一种简单海绵体惊人复杂的免疫基因库:具有特异性的能力?
Dev Comp Immunol. 2015 Feb;48(2):269-74. doi: 10.1016/j.dci.2014.07.012. Epub 2014 Jul 21.
4
Origin and evolution of laminin gene family diversity.层粘连蛋白基因家族多样性的起源和进化。
Mol Biol Evol. 2012 Jul;29(7):1823-36. doi: 10.1093/molbev/mss060. Epub 2012 Feb 1.
5
The NBS-LRR architectures of plant R-proteins and metazoan NLRs evolved in independent events.植物R蛋白和后生动物NLRs的NBS-LRR结构是在独立事件中进化而来的。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2017 Jan 31;114(5):1063-1068. doi: 10.1073/pnas.1619730114. Epub 2017 Jan 17.
6
Evolutionary history of the NLR gene families across lophotrochozoans.整个冠轮动物门中NLR基因家族的进化史。
Gene. 2022 Nov 15;843:146807. doi: 10.1016/j.gene.2022.146807. Epub 2022 Aug 11.
7
The complex NOD-like receptor repertoire of the coral Acropora digitifera includes novel domain combinations.石珊瑚 Acropora digitifera 拥有复杂的 NOD 样受体基因家族,其中包含新型结构域组合。
Mol Biol Evol. 2013 Jan;30(1):167-76. doi: 10.1093/molbev/mss213. Epub 2012 Aug 30.
8
The Amphimedon queenslandica genome and the evolution of animal complexity.澳大利亚仙女虾基因组与动物复杂性演化。
Nature. 2010 Aug 5;466(7307):720-6. doi: 10.1038/nature09201.
9
The GPCR repertoire in the demosponge Amphimedon queenslandica: insights into the GPCR system at the early divergence of animals.在有孔虫动物中 GPCR 家族的组成:动物早期分化时 GPCR 系统的研究进展。
BMC Evol Biol. 2014 Dec 21;14:270. doi: 10.1186/s12862-014-0270-4.
10
The genome of the sponge Amphimedon queenslandica provides new perspectives into the origin of Toll-like and interleukin 1 receptor pathways.海绵动物 Amphimedon queenslandica 的基因组为 Toll 样受体和白介素 1 受体途径的起源提供了新的视角。
Evol Dev. 2010 Sep-Oct;12(5):519-33. doi: 10.1111/j.1525-142X.2010.00436.x.

引用本文的文献

1
An ancient evolutionary origin for IL-1 cytokines as mediators of immunity.白细胞介素-1细胞因子作为免疫介质具有古老的进化起源。
bioRxiv. 2025 Jul 18:2025.07.17.662885. doi: 10.1101/2025.07.17.662885.
2
Genomic organization, domain assortments, and nucleotide-binding domain diversity of NLR proteins in Sordariales fungi.粪壳菌纲真菌中NLR蛋白的基因组组织、结构域分类及核苷酸结合结构域多样性
PLoS Genet. 2025 Jul 7;21(7):e1011739. doi: 10.1371/journal.pgen.1011739. eCollection 2025 Jul.
3
Exploring the Innate Immunity in Invertebrates.探索无脊椎动物的先天免疫

本文引用的文献

1
Inflammasome-mediated pyroptotic and apoptotic cell death, and defense against infection.炎性小体介导体细胞焦亡和细胞凋亡,以及抗感染防御。
Curr Opin Microbiol. 2013 Jun;16(3):319-26. doi: 10.1016/j.mib.2013.04.004. Epub 2013 May 23.
2
Roles of NLRP10 in innate and adaptive immunity.NLRP10 在先天免疫和适应性免疫中的作用。
Microbes Infect. 2013 Jun;15(6-7):516-23. doi: 10.1016/j.micinf.2013.03.008. Epub 2013 Apr 4.
3
Evolution of the animal apoptosis network.动物细胞凋亡网络的进化。
Adv Exp Med Biol. 2025;1476:411-423. doi: 10.1007/978-3-031-85340-1_16.
4
Reconstructing NOD-like receptor alleles with high internal conservation in using long-read sequencing.使用长读长测序技术在……中重建具有高度内部保守性的NOD样受体等位基因。 (你提供的原文中“in”后面缺少具体内容)
Microb Genom. 2025 Jul;11(7). doi: 10.1099/mgen.0.001442.
5
Nearly T2T, phased genome assemblies of corals reveal haplotype diversity and the evolutionary process of gene expansion.近乎端粒到端粒(T2T)的珊瑚基因组组装揭示了单倍型多样性和基因扩增的进化过程。
DNA Res. 2025 Jul 4;32(4). doi: 10.1093/dnares/dsaf017.
6
Reconstructing NOD-like receptor alleles with high internal conservation in using long-read sequencing.使用长读长测序技术在[具体内容缺失]中重建具有高度内部保守性的NOD样受体等位基因。
bioRxiv. 2025 Jan 15:2025.01.13.632504. doi: 10.1101/2025.01.13.632504.
7
The Chromosome-level Genome of the Ctenophore Mnemiopsis leidyi A. Agassiz, 1865 Reveals a Unique Immune Gene Repertoire.1865年阿加西命名的栉水母——海核桃(Mnemiopsis leidyi A. Agassiz)的染色体水平基因组揭示了独特的免疫基因库。
Genome Biol Evol. 2025 Feb 3;17(2). doi: 10.1093/gbe/evaf006.
8
Challenges for the human immune system after leaving Earth.离开地球后人类免疫系统面临的挑战。
NPJ Microgravity. 2024 Nov 18;10(1):106. doi: 10.1038/s41526-024-00446-9.
9
The Evolution of NLR Inflammasome and Its Mediated Pyroptosis in Metazoa.后生动物中 NLR 炎性小体及其介导的细胞焦亡的进化。
Int J Mol Sci. 2024 Oct 17;25(20):11167. doi: 10.3390/ijms252011167.
10
Transcriptomic responses of Mediterranean sponges upon encounter with symbiont microbial consortia.地中海海绵转录组对共生微生物群落的反应。
BMC Genomics. 2024 Jul 7;25(1):674. doi: 10.1186/s12864-024-10548-z.
Cold Spring Harb Perspect Biol. 2013 Mar 1;5(3):a008649. doi: 10.1101/cshperspect.a008649.
4
Effector-triggered versus pattern-triggered immunity: how animals sense pathogens.效应子触发免疫与模式触发免疫:动物如何感知病原体。
Nat Rev Immunol. 2013 Mar;13(3):199-206. doi: 10.1038/nri3398. Epub 2013 Feb 15.
5
Animals in a bacterial world, a new imperative for the life sciences.细菌世界中的动物:生命科学的新必修课程
Proc Natl Acad Sci U S A. 2013 Feb 26;110(9):3229-36. doi: 10.1073/pnas.1218525110. Epub 2013 Feb 7.
6
Recognition of bacteria by inflammasomes.模式识别受体(PRRs)通过识别病原体相关分子模式(PAMPs)或损伤相关分子模式(DAMPs)来启动先天免疫反应。PAMPs 包括细菌、病毒和真菌细胞壁成分以及内毒素等,而 DAMPs 则是由细胞损伤或应激产生的分子。PRRs 家族包括 Toll 样受体(TLRs)、NOD 样受体(NLRs)和 RIG-I 样受体(RLRs)等。其中,NLRs 是最大的 PRR 家族之一,包含多个成员,如 NLRP1、NLRP3、NLRC4 和 AIM2 等。 NLRs 通过与 ASC(apoptosis-associated speck-like protein containing a caspase recruitment domain)形成炎性小体复合物来识别细菌。当 NLRs 识别到细菌时,它们会寡聚化并激活 caspase-1,后者进一步切割 pro-IL-1β 和 pro-IL-18,导致成熟的 IL-1β 和 IL-18 的释放。IL-1β 和 IL-18 是重要的促炎细胞因子,能够诱导炎症反应和免疫应答。 除了 NLRs,TLRs 也可以识别细菌。TLRs 是一类跨膜蛋白,能够识别细菌表面的 PAMPs,如 LPS(lipopolysaccharide)和肽聚糖等。TLRs 识别 PAMPs 后,会通过 MyD88(myeloid differentiation primary response 88)依赖性或独立途径激活 NF-κB(nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells)和 MAPK(mitogen-activated protein kinases)信号通路,导致炎症反应和免疫应答的发生。 总之,细菌通过被模式识别受体(PRRs)识别,引发先天免疫反应,包括细胞因子的释放和炎症反应的发生。
Annu Rev Immunol. 2013;31:73-106. doi: 10.1146/annurev-immunol-032712-095944. Epub 2012 Nov 26.
7
Nod-like receptors in intestinal host defense: controlling pathogens, the microbiota, or both?肠黏膜固有免疫中的 Nod 样受体:调控病原体还是肠道菌群,还是两者兼具?
Curr Opin Gastroenterol. 2013 Jan;29(1):15-22. doi: 10.1097/MOG.0b013e32835a68ea.
8
The complex NOD-like receptor repertoire of the coral Acropora digitifera includes novel domain combinations.石珊瑚 Acropora digitifera 拥有复杂的 NOD 样受体基因家族,其中包含新型结构域组合。
Mol Biol Evol. 2013 Jan;30(1):167-76. doi: 10.1093/molbev/mss213. Epub 2012 Aug 30.
9
Dynamic evolution of toll-like receptor multigene families in echinoderms.棘皮动物 toll 样受体多基因家族的动态进化。
Front Immunol. 2012 Jun 5;3:136. doi: 10.3389/fimmu.2012.00136. eCollection 2012.
10
MrBayes 3.2: efficient Bayesian phylogenetic inference and model choice across a large model space.MrBayes 3.2:在大型模型空间中进行高效的贝叶斯系统发育推断和模型选择。
Syst Biol. 2012 May;61(3):539-42. doi: 10.1093/sysbio/sys029. Epub 2012 Feb 22.