Иммунитет у кораллов
Работает против них.
Кораллы обесцвечиваются и вымирают всё быстрее, но пока непонятно, как это происходит и как с этим бороться. Недавно вышли две статьи, посвященные иммунитету кораллов. В одной из них впервые полностью проаннотирован геном коралла — в том числе удалось определить и гены, отвечающие за иммунитет. Во второй обесцвечивание и последующая гибель кораллов объясняются тем, что их иммунная система слишком активно реагирует на поврежденные клетки симбиотических водорослей.
"Элементы" 28. 12. 2018.
Она представлена особыми белками-рецепторами, которые могут распознавать некоторые чужеродные агенты и запускают клеточные сигнальные каскады, приводящие к их разрушению. Однако до сих пор мы полностью не знали, из чего состоит иммунная система даже у таких относительно просто устроенных и хорошо изученных организмов, как кораллы.
С развитием генетических методов и постоянным увеличением числа видов, геном которых уже секвенирован, задача поиска генов, ответственных за работу какой-либо системы организма, постепенно упрощается: можно отсеквенировать геном интересующего животного (если это еще не сделано) и попытаться с помощью методов биоинформатики найти в нем гены, кодирующие белки, которые могут участвовать в работе этой системы, или поискать аналоги таких генов у близкородственных организмов.
В недавней статье, вышедшей в журнале Scientific Reports, заявлено о секвенировании и аннотировании (то есть определении всех генов и предсказании их функции, см. DNA annotation) генома одного из самых распространенных кораллов — Pocillopora damicornis.
Геномы некоторых видов кораллов были отсеквенированы и ранее, однако P. Damicornis относится к отряду мадреподовых кораллов (Scleractinia) — самому обширному среди всех кораллов, а кораллы, исследованные до этого — к другим отрядам класса Anthozoa (в которые объединены все коралловые полипы). Удивительно, но только у P. damicornis в геноме нашлись гены, похожие на гены иммунной системы других беспозвоночных: были определены гены, связанные с защитой против вирусов, гены, задействованные в работе сигнального пути NF-;B, задействованного в работе неспецифического иммунитета, факторы, связанные с рецепторами некроза опухоли, которые участвуют в развитии воспаления и многих других иммунных процессах. Нашлись и гены, белковые продукты которых участвуют в иммунных процессах, по-видимому, уникальных для кораллов. Однако понять, что же это за механизмы и как они работают, пока не удалось.
С учетом найденных иммунных генов P. damicornis, исследователи обратились к уже секвенированным геномам других кораллов в поисках генов, имеющих отношение к иммунной системе. Дело в том, что гены иммунитета у других кораллов раньше не удавалось выявить из-за того, что они слишком сильно отличались от известных генов беспозвоночных из других групп. Так что коралл P. damicornis выступил своего рода «мостиком», который удалось перекинуть между кораллами и другими таксонами беспозвоночных, и помог «выловить» некоторые гены иммунитета у других видов кораллов.
Действительно, поиски увенчались успехом: например, у коралла Acropora digitifera нашлись белки, сходные с NOD-подобными рецепторами — белками, играющими важнейшую роль в распознавании патогенов и активации неспецифического иммунного ответа. Так или иначе связанные с иммунной системой гены удалось выявить и у остальных кораллов с известными последовательностями геномов.
Другие статьи в литературном дневнике:
