Immuunsuse evolutsioonist

2012.02.20

Jüri Parik

Piirid

• Bakterid-restriktaasid

• Seened-antibiootikumid-kaitse või rünnak?

• Aktinomütseedid ja linnud-biotiini kõrvaldamine.Avidiin ja streptavidiin

Restriktaasid ja metülaasidbakteritel ja arheadel

• Oma DNA metüleeritakse, võõras restrikteeritakse (teada üle 3000, toodetakse umbes 600)

Avidiin ja streptavidiin- tetrameersed

valgud ülikõrge afiinsusega vitamiin biotiini suhtes

• biotiin

Kd ≈ 10-15 M

Ainuraksed

• 1.Anaeroobsus, tsüstide moodustamine, tsüklopeptiidid ja tsüklolipiidid,erinevate arengutüüpide esinemine (malaaria tekitaja)

algloom Plasmodium falciparum elutsükkel

Emase sääse hammustus – sporozoid vere kaudu inimese maksarakkudesse, paljuneb – merozoidid lähevad uutesse maksarakkudesse ja vereringesse, sisenevad erütrotsüütidesse ja lõhuvad neid

Kaasasündinud (Innate) immuunsus

• barjäärid

Füüsilised:nahk,kitiinkest,munakoor,lima.., temperatuur...,liikuv ripsepiteel, köha

Keemilised: pH ,lagundavad ensüümid (lüsotsüüm), defensiinid ...

Mille või kelle eest peab katsma immuunsus ?

pathogen-associated molecular patterns (PAMPs)-patogeeniga seotud molekulaarne muster

pattern recognition receptors (PRRs) mustrit ära tundvad retseptorid self and nonself (SNS) oma ja võõras infectious nonself (INS) nakkuslik võõras

Conserved pathways in innate immunity in Drosophila and mammals. Examples chosen are, left, the induction of the antifungal gene drosomycin by binding of processed Spaetzle protein to the transmembrane receptor Toll and, right, activation of costimulatory protein genes by binding of a LPS-LBP-CD14 complex to a human Toll homolog, TLR4. DD, death domain; KD, kinase domain; LRR, leucine-rich domain; TIR, Toll/IL-1 receptor homology domain

Figure . TIR domain in host-defence pathways. The Toll/interelukin-1 (IL-1) receptor (TIR) domain is a protein-interactionmodule found in transmembrane and cytoplasmic proteins involved in animal and plant immunity. RPP5, N and L6 are prototypicexamples of intracellular plant-disease-resistance proteins that contain an amino-terminal TIR domain as well as a nucleotide(ATP or GTP)-binding domain and leucine-rich repeat (LRR) domains. Drosophila has two types of protein with TIR domains:Tolls and MyD88. At least one out of nine Tolls in Drosophila, as well as MyD88, are involved in host defence. Toll is activated bya proteolytically processed form of the Spätzle protein. The cleavage of Spätzle is triggered by an unknown pattern-recognitionmolecule responsive for fungal and Gram-positive bacterial pathogens (see text for details). Mammals have at least four types ofproteins with TIR domains: members of the Toll-like receptor (TLR) and IL-1 receptor (IL-1R) families, MyD88 and TIRAP (TIRdomain-containing adaptor protein). In TLRs and IL-1Rs, the TIR domain is carboxy-terminal to LRRs and immunoglobulindomains, respectively. Both mammalian and Drosophila MyD88 contain carboxy-terminal TIR domains and amino-terminaldeath domains and function as adaptor proteins. TIRAP is another adaptor protein that does not have a Drosophila homologue.TIR has a carboxy-terminal TIR domain, but lacks a death domain. The amino-terminal region of TIRAP does not share similaritywith any known protein. PAMP, pathogen-associated molecular pattern.

akronüüme• PPRs-pattern recognition receptor-mustrit äratundev

retseptor

• TLRs-Toll like receptor

• PAMPs- patogen associated molecular pattern-patogeeniga seotud molekulaarne muster

• NLRs –cytosolic(NOD nucleotide binding and oligomerisation domaine) like receptor-

• bakterite äratundmiseks

• RLRs- RIG-(retinoic acid inducible gen1) like receptor-viiruste äratundmiseks

• CLRs –C type lectin receptor-seente äratundmiseks

DSCAM- Down Syndrome Cell Adhesion Molecule • Äädikakärbsel 38 016 alternatiivse

splaisingu varianti geenis Dscam1

Omandatud ehk adaptiivne immunsus

• Lümfotsüüdid ja nende spetsiifilised retseptorid

• B lümfotsüüdid-immuunoglobuliinid (sekreteerituna antikehad)

• T lümfotsüüdid -TCR retseptorid

• Antigeeni esitlevad rakud ja MHC I ja MHC II

• Immunoloogiline mälu-see on B jaT lümfotsüütide klonaalne proliferatsioon

Imetajate tekkega seotud immunoloogilisi probleeme

• Loode-oma/võõras?

• NK rakkude vaigistamine

• Emakas-viiruste ja kasvajate sagedasem esinemine

• Platsentaarne barjäär-IgA ja piim

Kaasasündinud kaitse näide interferoonide abil

Interferoonid kutsuvad esile nakatunu raku apoptoosi ja aktiveerivad lähedalolevad rakud

Imetajad putukad taimed

Solenodon cubanus†Solenodon marcanoiSolenodon paradoxus

Ornithorhynchus anatinus

Defensiinid

Verniks- Defensiin

Sfenistsiin

•Defensiin, mis ei lase toidul pingviini maos mitme nädala jooksul rikneda

Teeta( θ ) defensiinid

• teeta-defensiini inimesel ei sünteesita, geen on muutunud pseudogeeniks

• retrocyclin, mis on saadud selle pseudogeeni aktiveerimisel, inhibeerib viiruse HIV-1 rakku sisenemise.

Biloogiline versus sotsiaalne evolutsioon

• Meditsiin- ravimresistentsuse teke, enneagsus, allergiad, muud ülitundlikus reaktsioonid, haiguste levikuteede muutused

• Põllumajandus –koduloomad ja nende haigused...

•

 

Common Name Scientific Name

North American House Dust Mite

Dermatophagoides farinae Hughes

European House Dust Mite Dermatophagoides pteronyssinus (Trouessart)

Beds are a prime habitat (where 1/3 of life occurs). A typical used mattress may have anywhere from 100,000 to 10 million mites inside. (Ten percent of the weight of a two year old pillow can be composed of dead mites and their droppings.) Mites prefer warm, moist surroundings such as the inside of a mattress when someone is on it. A favorite food is dander (both human and animal skin flakes). Humans shed about 1/5 ounce of dander (dead skin) each week. About 80 percent of the material seen floating in a sunbeam is actually skin flakes. Also, bedroom carpeting and household upholstery support high mite populations.

Mycobacterium bovis

Mycobacterium tuberculosis

geneetilise polümorfismi üliolulisus

• Kõik viirused, mis pääsevad rakku, on eelnevalt nn.spetsiifilisele retseptorile seostunud- näiteks.

HIV1-CD4 ja CCR5

Viiruste poolt erinevate endotsütoosi mehhanismide kasutamine eukarüoodi rakku

pääsemiseks

Hepatiidi viirus C rakku sisenemine

Oma või võõras• Inimesel –MHC I, MHC II- HLA üle 4000

alleeli erineva 6 lookuses

• Hiir-H2

Botryllus schlosseri.allorecognition locus (Fu/HC) -

sadu erinevaid alleele

miRNA• ohtralt ssRNA molekule igas rakus, mõni

tuhat kuni 40,000 molekuli raku kohta• kõikides metazoa liikides• 0.5-1% kõigist geenidest• miRNA reguleerib erinevaid geene ja ei ole

täielikult komplementaarne• sajad erinevad mRNAd võiva olla

reguleeritud ühe miRNA poolt• Tavaliselt on mitmeid seostumiskohti 3’

UTR piirkonnas ja erinevad miRNA molekulid saavad sinna seostuda.