2017. szeptember 24. vasárnap
Gellért, Mercédesz
Biotechnológia, molekuláris biológia és élettan az mRNS.hu-n

Az info@mrns.hu-ra küldhet linket vagy valamilyen anyagot, amit szeretne, ha hírként bemutatnánk.


Korábbi híreink  |   Keresés:

Kiválasztott hír:
Megosztás: Add az iWiW-hez Add a Facebook-hoz Add a Twitter-hez Add a Google Reader-hez Add a Startlaphoz
Monogámia és immunrendszer - 2012-09-12 09:16:52 Hozzászólás írása Hozzászólások száma 0 hozzászólás 
Monogámia és immunrendszer

A Santa-Cruz-hegység lábainál élő, két, közeli rokon egérfaj megosztja élőhelyét és genetikai leszármazását, de nagyon különböző a szociális életük. A kaliforniai egér (Peromyscus californicus) élethosszig tartó monogámiájáról ismert, az őzegérnél (Peromyscus maniculatus) promiszkuitás a szokás.

A Kaliforniai Berkeley Egyetem kutatói nemrég kimutatták, hogy a szexuális viselkedés fenti különbözősége befolyásolja egyrészt a két fajjal együtt élő baktériumokat, másrészt azon gének diverzitását, amelyek az immunitást szabályozzák. Az eredményeket a PLoS One folyóirat májusi kiadásában publikálták.   

A monogámia egy meglehetősen ritka jelenség az emlősöknél, csak a fajok mintegy 5 százalékára jellemző. Még kevésbé gyakori két közel rokon, de szociális jellemzőiben egymástól eltérő, ugyanazon a területen élő faj esetén. Éppen ezért vált érdekessé ez a két egérfaj Matthew MacManes számára.

Vizsgálatok egész sora folyamán MacManes és társai a Lacey Laborból megvizsgálták a két faj közti különbségeket mikroszkopikus és molekuláris szinten. Felfedezték, hogy az egerek kétféle életmódja közvetlen és különböző hatással van a baktériumközösségeikre, amelyek a nőstények ivarutaiban élnek. Továbbá, ezek a különbségek összefüggenek az olyan gének változatosságát kialakító szelekcióval, amelyek a bakteriális megbetegedések elleni immunválaszért felelősek.  A testünk egyes részein élő baktériumoknak sajátos ökológiája van. MacManes-ék projektjének első lépése az volt, hogy teszteljék a két egérfaj vaginájában élő baktériumközösségeket: vagyis a legrelevánsabb területet a monogámiával és a promiszkuitással - tehát két igencsak eltérő párosodási rendszerrel kapcsolatban.

A következőkben elvégeztek egy genetikai analízist a jelenlevő DNS-ekből, kimutatva különböző baktériumok többszáz féle típusát, amelyek a két fajban megtalálhatók. Azt találták, hogy az őzegérben kétszer akkora volt a baktérium-diverzitás, mint a monogám kaliforniai egérben. Mivel sok baktérium okoz szexuálisan terjedő betegségeket (mint a klamídia vagy a gonorrhea), MacManes a diverzitást a betegségek rizikójának feleltette meg. Az eredményeket a Naturwissenschaften 2011-es évfolyamának októberi számában közölték. Ám itt nem értek véget a felfedezések. A következő nyilvánvaló kérdés az volt, vajon ez a bakteriális diverzitás az egerekben megfeleltethető-e valamely mechanizmusnak az immunrendszer működésében, vagyis hogyan működik az immunrendszer ez esetben?

MacManes feltételezte hogy az szelekciós nyomás, amelyet a baktériumok generációkon keresztülívelő támadásai hoztak létre, megerősítette az őzegerek genomját a testükben levő levő baktériumok ellen. Ezt kiderítendő, az egerek genomjából származó, immunfunkciókkal kapcsolatos géneket szekvenált, és összehasonlította az MHC-DQa nevű gén változatait a két fajban. Némely gének (allélok) termékei sokkal jobban felismernek különböző patogéneket, mint mások. Ha egy adott egyednek csak egyféle, általános típusú allélja van, valószínűleg csak korlátozott számú bakteriális kórokozót ismer fel. És viszont, ha az egyednek kétféle allélja van, sokkal többféle patogént tud felismerni, és így sokkal védettebb a fertőzésekkel szemben. A két faj genotípusának összehasonlításának alapján megállapította, hogy a promiszkuitást mutató egerek immunrendszerrel kapcsolatos génjei jóval változatosabbak. „Ezek az egerek a szexuális viselkedésük miatt jobban ki vannak téve a fertőzéseknek. Sokkal robusztusabb immunrendszerre van szükségük.” – jelenti ki MacManes.

A PLoS One-ban közölt eredmények összecsengenek az embereknél és más fajoknál talált hasonló eredményekkel, amelyek szintén arra utalnak, hogy a szociális viselkedés a szelekciós nyomást megváltoztathatja, és génszintű evolúciós változásokat eredményezhet egy fajban.

Az eredmények hatására MacManes elkezdett dolgozni azon is, hogy megértse egy sokkal bonyolultabb viselkedés genetikáját – azt, hogy „otthon maradni” érdemes inkább, vagy elvándorolni egy új üregbe? A tudósok több mint egy évszázada folytatják a genom felfedezését. Egészen eddig, a tanulmányok a leggyakoribb és legismertebb fajokra korlátozódtak: ember, laboratóriumi egér, és gyümölcslégy. De a mostani években, ahogy a nukleinsav-szekvenálás költsége egyre csökken, és a genomi információk felderítésének módszerei tökéletesedtek, a kutatók elkezdtek analizálni más, kevésbé hagyományos élőlényeket.

Macmanes projektje az első olyan tanulmányok közt van, amelyek az úgynevezett újgenerációs génszekvenálási eljárást használták, és nagy teljesítményű számítógépeket, hogy megállapítsák a viselkedés befolyását a génekre egy nem-modell állaton. „Ez egy olyan terület, amely mindig is érdekelte az embereket, ám kifinomult eszközök eddig még nem léteztek ahhoz, hogy valóban megérthessük, mennyire komplex a mechanizmus.” – teszi hozzá MacManes.  Az újgenerációs szekvenálás úgy határozza meg a nukleotid-sorrendet a DNS-molekulában, hogy a kettős hélixet kis fragmentumokra tördeli, és gyorsan analizálja a darabok ezreit egy időben. Miután a darabok leolvasásra kerültek, össze kell, hogy álljanak egy adott genommá, vagy beilleszthetők lesznek egy referencia-genomba, és összehasonlíthatóak lesznek más szekvenciákkal.

„A szekvenálás olyan dolog, amit bármelyik molekuláris biológiai laborban meg lehet csinálni – ez könnyű.” - mondja MacManes. „Ám amint az ember megpróbálja elemezni az adatokat, visszakap úgymond több millió bázispárnyi értelmetlen adatot. Az igazi kihívás az analízis kivitelezése.” (MacManes-ék a Ranger nevű programot használták az adatok rendszerezéséhez és elemzéséhez, amellyel néhány hét alatt jutottak áttörő eredményre, nem kellettek hozzá évek, hogy megtalálják az összefüggést a viselkedés és a gének között, populációs szinten.) A párzási és ezzel együtt a szociális rendszerek fontosak az evolúcióbiológia alapjaiban. „Amiket egy állat tesz, ahogy viselkedik, és hogy melyik egyed melyikkel lép interakcióba, a természetes szelekció számára kiemelt. Ezek a faktorok immun-gének evolúciójának gyorsulását tudják okozni, vagy éppen lassítani, a monogám egér esetén. Ez utóbbi összeköttetés is jelentős és talán kevéssé felismert.”- foglalja össze MacManes.

A monogámia és a promiszkuitás csak ízelítők a szociális viselkedés-variációkból, amelyek befolyásolhatják a génkifejeződést. MacManes jelenlegi kutatásai egy tukófaj (Ctenomys sp.) agyi hippocampus-régiójának génexpressziójára is kiterjednek; ezen föld alatti rágcsálóknál csoportok és független egyedek élnek egy helyen. Azt reméli, kiderül, hogy milyen különbségek vannak a szociális és a magányos egyedek közt, és milyen hatással van a viselkedésük a genetikai profiljukra.

„Az új technológiák elérhetősége következtében az embereket egyre jobban érdekli az ilyenfajta mechanizmusok vizsgálata. Vajon hogyan szabályozzák a génjeink a viselkedésünket? Látni fogunk egy robbanást a tanulmányok készítésében, amelyekben az emberek megpróbálják a legalapvetőbb genetikai folyamatokat megérteni minden olyan viselkedésforma kapcsán, amelyekről tudunk.”-fejezi be MacManes.

Forrás:
Biology News, Kép  

2012. szeptember 12.

Kettinger Dóra


Cikk ajánlása » email:
Hozzászólás írása
Hozzászólás
 

Értékelések száma: 3, Cikk értéke (1-10):


Értékelje ezt a cikket! 


Hirdetés
Email cím:
Jelszó:

Regisztráció »
Elfelejtett jelszó »
Portálunk oldalai megfelelnek az egészségügyi információk megbízhatóságát és hitelességét garantáló HONcode előírásainak. Ezt: itt ellenőrizheti
Portálunk oldalai megfelelnek az egészségügyi információk megbízhatóságát és hitelességét garantáló HONcode előírásainak. Ezt:
itt ellenőrizheti
.
Oldal ajánlása (email):
Az ajánlót küldi (név):
Hirdetés