What can sea urchins teach us about immune gene diversification and the evolution of combinatorial immunity?
Talare: Matan Oren, Ariel university, Israel
Värd: Iryna Yakovenko, Institutionen för molekylärbiologi
Plats: Major groove
Föreläsningen är på engelska
Om föreläsningen:
Framväxten av diversitet i immunsystemets receptorer markerar en avgörande övergång i utvecklingen av djurens immunitet. Hos käkförsedda ryggradsdjur skapas adaptiv immunologisk diversitet genom RAG‑medierad V(D)J‑rekombination, medan ryggradslösa djur saknar klassisk adaptiv immunitet men ändå uppvisar oväntat sofistikerade mekanismer för immunologisk specificitet. Detta seminarium bygger på evidens från sjöborrmodeller för att utforska alternativa evolutionära och funktionella vägar till immunologisk diversifiering.
Sjöborrar har en unik immunologisk effektorarm baserad på Transformer‑ (Trf) genfamiljen, som genererar exceptionell molekylär variation och medierar patogenspecifika immunsvar. Trf‑gener kodar för intrinsiskt oordnade proteiner med omfattande variation i sekvens, struktur och uttryck, vilket möjliggör mycket finjusterade immunsvar trots avsaknaden av ett kanoniskt adaptivt immunförsvar. Även om Trf‑medierad immunitet är strukturellt olik ryggradsdjurens antikroppar, delar den viktiga konceptuella paralleller med adaptiva immunsystem, inklusive diversifieringsmekanismer, begränsat cellulärt uttryck och funktionell specificitet. Anmärkningsvärt nog visar single‑cell‑analyser att enskilda coelomocyter uttrycker ett enda Trf‑transkript och genomgår somatisk gendiversifiering genom deletioner, duplikationer och punktmutationer, vilket skapar cellspecifika immunrepertoarer inom en och samma organism.
Även om de molekylära drivkrafterna bakom Trf‑systemets kombinationsstrategi fortfarande är oklara, har vi identifierat RAG‑lika (RAGL) homologer hos sjöborrar som kan fungera som nukleaser och potentiellt bidra till somatisk diversifiering av immungener. Sammantaget positionerar dessa fynd att sjöborrar som en kraftfull modell för att förstå hur immunologisk specificitet och diversitet kan uppstå oberoende av ryggradsdjurens adaptiva immunitet.
