生物帮通过对六种哺乳动物物种中超过25万个细胞的基因进行测序，Wellcome Sanger研究所，EMBL欧洲生物信息学研究所和合作者的研究人员已经证明了免疫反应中的基因如何在细胞和物种之间产生不同的活动。
这项研究发表在今天(10月24日)的“自然”杂志上，该研究以前所未有的细节展示了细胞对病原体入侵的初始反应中激活的基因 - 先天免疫反应。他们使用单细胞基因组学技术测量了超过250,000个细胞中数千个基因的活性，以绘制抗病毒和抗菌免疫的进化。
以前的研究表明，先天免疫反应中的许多基因在脊椎动物中迅速进化。这被认为是由细菌和病毒等病原体的无情压力造成的。这些包括产生细胞因子和趋化因子分子的基因，这些基因以多种方式起作用 - 一些是引起身体危险的炎症分子;其他人限制病原体繁殖的能力和其他诱导细胞死亡的能力。它们代表了一种成功的宿主策略，可以抵消快速发展的病原体。
研究小组表明，这些基因在物种间快速进化，在个体组织内的不同细胞中也具有高度可变的活性。
In contrast, they found that genes which are conserved between species, and regulate the immune response, are more consistently activated across cells within a tissue. These genes may be under tighter constraints because they are involved in many different functions within cells. But, they are also targeted by viruses. These constrained genes represent an Achilles' heel, used by pathogens to subvert the immune system.
Dr Tzachi Hagai, lead author of the research at the Wellcome Sanger Institute said: "We think that this pattern of activation -- where some genes are under tight control, and others have more variable activity -- has evolved as a way to fine-tune the immune response. It is effective, but balanced. Genes can evolve to help a cell control an attacker, and the use of those genes can vary between cells, so surrounding tissues are not affected by a massive fall-out."
Wellcome Sanger研究所细胞遗传学负责人，该研究的高级作者Sarah Teichmann博士说：“单细胞分辨率下DNA测序的强大功能意味着现在可以进行这种研究。估计有37万亿个细胞。人体，每个都具有相同的遗传密码。但是个体细胞表现不同，他们以不同的方式使用遗传密码。通过研究个体细胞，我们可以理解这些生命的基本构建块以及它们如何协同工作 - 包括它们如何抵抗病原体。“
