Genes of the major histocompatibility complex (MHC) are involved in acquired immunity in vertebrates. Only a few studies have investigated the fitness consequences of MHC gene diversity in wild populations. Here, we looked at the association between annual survival and body mass and MHC–DRB exon 2 (MHC–DRB) genetic diversity, obtained from high-throughput sequencing, in two declining migratory caribou (Rangifer tarandus) herds. To disentangle the potential direct and general effects of MHC–DRB genetic diversity, we compared different indices of diversity that were either based on DNA-sequence variation or on physicochemical divergence of the translated peptides, thereby covering a gradient of allelic-to-functional diversity. We found that (1) body mass was not related to MHC–DRB diversity or genotype, and (2) adult survival probability was negatively associated with point accepted mutation distance, a corrected distance that considers the likelihood of each amino acid substitution to be accepted by natural selection. In addition, we found no evidence of fluctuating selection over time on MHC–DRB diversity. We concluded that direct effects were involved in the negative relationship between MHC functional diversity and survival, although the mechanism underlying this result remains unclear. A possible explanation could be that individuals with higher MHC diversity suffer higher costs of immunity (immunopathology). Our results suggest that genetic diversity is not always beneficial even in genes that are likely to be strongly shaped by balancing selection.

中文翻译：

---

迁徙驯鹿的成年存活率与 MHC 功能多样性呈负相关

主要组织相容性复合体 (MHC) 的基因与脊椎动物的获得性免疫有关。只有少数研究调查了野生种群中 MHC 基因多样性的适应性后果。在这里，我们研究了两个下降的迁徙北美驯鹿（Rangifer tarandus）群的年存活率和体重以及从高通量测序获得的 MHC-DRB 外显子 2 (MHC-DRB) 遗传多样性之间的关联。为了阐明 MHC-DRB 遗传多样性的潜在直接和一般影响，我们比较了基于 DNA 序列变异或翻译肽的物理化学差异的不同多样性指数，从而涵盖了等位基因到功能多样性的梯度. 我们发现（1）体重与 MHC-DRB 多样性或基因型无关，(2) 成人生存概率与点接受突变距离呈负相关，这是一个校正距离，考虑了每个氨基酸替代被自然选择接受的可能性。此外，我们没有发现 MHC-DRB 多样性随时间波动选择的证据。我们得出结论，直接影响涉及 MHC 功能多样性和生存之间的负相关关系，尽管该结果背后的机制仍不清楚。一种可能的解释是，具有更高 MHC 多样性的个体遭受更高的免疫成本（免疫病理学）。我们的研究结果表明，即使在可能通过平衡选择强烈塑造的基因中，遗传多样性也不总是有益的。一个修正的距离，它考虑了每个氨基酸取代被自然选择接受的可能性。此外，我们没有发现 MHC-DRB 多样性随时间波动选择的证据。我们得出结论，直接影响涉及 MHC 功能多样性和生存之间的负相关关系，尽管该结果背后的机制仍不清楚。一种可能的解释是，具有更高 MHC 多样性的个体遭受更高的免疫成本（免疫病理学）。我们的研究结果表明，即使在可能通过平衡选择强烈塑造的基因中，遗传多样性也不总是有益的。一个修正的距离，它考虑了每个氨基酸取代被自然选择接受的可能性。此外，我们没有发现 MHC-DRB 多样性随时间波动选择的证据。我们得出结论，直接影响涉及 MHC 功能多样性和生存之间的负相关关系，尽管该结果背后的机制仍不清楚。一种可能的解释是，具有更高 MHC 多样性的个体遭受更高的免疫成本（免疫病理学）。我们的研究结果表明，即使在可能通过平衡选择强烈塑造的基因中，遗传多样性也不总是有益的。我们得出结论，直接影响涉及 MHC 功能多样性和生存之间的负相关关系，尽管该结果背后的机制仍不清楚。一种可能的解释是，具有更高 MHC 多样性的个体遭受更高的免疫成本（免疫病理学）。我们的研究结果表明，即使在可能通过平衡选择强烈塑造的基因中，遗传多样性也不总是有益的。我们得出结论，直接影响涉及 MHC 功能多样性和生存之间的负相关关系，尽管该结果背后的机制仍不清楚。一种可能的解释是，具有更高 MHC 多样性的个体遭受更高的免疫成本（免疫病理学）。我们的研究结果表明，即使在可能通过平衡选择强烈塑造的基因中，遗传多样性也不总是有益的。