Tallinna Tehnikaülikooli teadlased selgitasid välja, et meie immuunsüsteemi alged olid olemas juba väga ürgsetel loomadel.
Ürgsete geenide jälil
28. august 2014, 18:16
Juhime tähelepanu, et artikkel on rohkem kui viis aastat vana ning kuulub meie arhiivi. Ajakirjandusväljaanne ei uuenda arhiivide sisu, seega võib olla vajalik tutvuda ka uuemate allikatega.
Esmapilgul ei tohiks olevusel nimega naastloom ja inimesel midagi ühist olla. Naastloom on vaevalt paarimillimeetrine, vaid paari rakukihi paksune algeline olevus, hall laiguke troopikamerede rannikupõhjas. Ent nagu Tallinna Tehnikaülikooli geeniteadlased äsja näitasid, on immuunsusega seotud geenide tõttu inimese ja naastlooma vahel ootamatult suur sarnasus.
See on esimene kord, kui inimesega sarnase immuungeenide piirkonna olemasolu näidatakse nii ürgsel loomal, võimaldades saada paremat pilti, kuidas arenesid meid kõiki haigustekitajate eest kaitsvad geenid.
Õigupoolest ei näidanud doktorant Jaanus Suurväli kõrgetasemelises ajakirjas The Journal of Immunology avaldatud töös mitte ainult geenide sarnasust, vaid ka seda, et mõlemal organismil koonduvad needsamad geenid ühte genoomipiirkonda.
Inimesel tuntakse seda piirkonda nimega MHC (eesti keeles peamine koesobivuskompleks) ning seal asub suur osa meie immuunsüsteemiga seonduvatest geenidest, teiste seas kõik geenid, mille vahendusel tekitatakse spetsiifilised antikehad.
«Eelmisel aastal ilmus meil artikkel, kus näitasime, et need geenid, mida enne ei peetud MHC eelkäijateks, võiksid seda siiski olla,» selgitab Suurväli. «Näitasime seda organismis nagu süstikkala, mis on selgroogsetele märksa lähemal kui naastloom.»
Edasi hakkasid teadlased uurima, kas mõnes organismis võiks nende geenidega seoses veel midagi põnevat olla.
«Vaatasin kõikvõimalikke organisme, läksin järjest ürgsemaks, kuni jõudsin lõpuks naastloomani. Leidsin, et ohhoo!, seal on kõik need geenid ilusasti ühes kohas koos, lisaks on seal ümber veel kõiksuguseid immuunfunktsiooniga geene. Sealt see töö alguse saigi,» räägib Suurväli.
Naastloomal olevad geenid ei ole küll inimese omadega identsed, kuid struktuurilt ja funktsioonidelt siiski piisavalt sarnased, et järeldada sadade miljonite aastate taha ulatuvat sugulust. Kinnituse saamiseks tehti koostööd ka Prantsuse teadlastega, kelle läbi viidud keerukad arvutianalüüsid kinnitasid Suurvälja ja tema juhendaja, dotsent Sirje Rüütel Boudinot’ järeldusi.
Töö põhjal võib järeldada, et meie immuunsüsteem arenes välja geenidest, mille üks algseid funktsioone oli stressile reageerimine.
«Need naastlooma geenid, mis on ka meis olemas, on põhiliselt seotud vastusega keskkonnastressile,» märgib Suurväli. «Lisaks on seal sellised, mis on seotud valkude, kaasa arvatud võõrvalkude, lagundamisega ning leidsime ka ridamisi geene, mis osalevad üldiselt viirusvastases vastuses.»
Doktorandi sõnul on need kaitsemehhanismid läbi evolutsiooni sel moel säilinud, kuna ilmselt on olnud funktsionaalselt oluline, et need oleksid ühes regioonis koos.
Ent see avastus tõstatab ka uue huvitava küsimuse: nimelt pole mitte kõigis organismides need geenid jäänud ühtsesse piirkonda. Näiteks populaarsel mudelorganismil äädikakärbsel on vastavad geenid kõikjal genoomis laiali. Samamoodi on täiesti teistsugune käsn, mida teinekord loetakse naastlooma üheks lähemaks sugulaseks.
«Millegipärast on naastloomas ja inimeses olnud väga oluline, et kõik need geenid oleksid koos, kärbsel ja käsnal mitte. Praegu on veel vara kindlalt öelda, kas naastloom võiks olla rohkem meie ürgsete esivanemate moodi kui käsn või isegi kärbes,» arutleb Suurväli. «Selles osas jätkub veel tööd aastateks, ehk isegi aastakümneteks.»
Uuringu käigus leidis doktorant veel ühe huvipakkuva geenipiirkonna, mida kavatseb samuti asuda põhjalikumalt uurima. Ka see piirkond on seotud immuunsüsteemiga, ent inimesel asuvad seal ka närvirakkude kasvufaktoritega seotud geenid.
«Meil on alust arvata, et ka sealt võiks midagi põnevat tulla,» ütleb Suurväli.
Algeline olend
Naastloom (Trichoplax adhaerens) on troopikamerede rannikupõhjas elav paari millimeetri pikkune loom, üks algelisemaid hulkrakseid organisme. Ta koosneb vaid paarist rakukihist, toitub mikroobidest ja paljuneb pooldudes. Samuti on tal väga hea kudede taastamise võime.
Naastloom on mudelorganism, kelle abil uuritakse, kuidas suudavad ilma lihaste ja närvisüsteemita organismid oma elutegevust juhtida. Tal on ligi 12 000 geeni ehk umbes kaks kolmandikku inimese geenide arvust. Tallinna Tehnikaülikooli geenitehnoloogia instituudi teadlased näitasid, et tal on mit-
meid geene ja geenipiirkondi, mis on inimese immuunsüsteemile oluliste geenide eellased.
Allikas: PM, Wikipedia