Immunology (Council of Medical and Biological Sciences)
100 %
Panel
Immunity, Cancer and Microbiology
Department or equivalent
Institute of Genetics (HUN-REN Biological Research Centre Szeged)
Participants
Kiss, István Kurucz, Judit Éva Laurinyecz, Barbara Márkus, Róbert Matusek, Tamás Mihály, József Pataki, Andrea Csilla Pénzes, Zsolt Somogyi, Kálmán Váczi, Balázs Zsámboki, János
Starting date
2006-02-01
Closing date
2009-01-31
Funding (in million HUF)
45.000
FTE (full time equivalent)
10.62
state
closed project
Summary in Hungarian
Jelen pályázat célja a rovarok és a gerinces szervezetek veleszületett immunitásának molekuláris szintű vizsgálata elsősorban fiatal kutatók ismereteinek gyarapításával. Pályakezdő, vagy tudományos karrierjük elején álló kutatók kapnak lehetőséget arra, hogy gyakorlott, senior kutatókkal dolgozzanak együtt a veleszületett immunitás szabályozásában résztvevő folyamatok megismerésén, a molekuláris biológia, a genetika és a molekuláris evolúció eszköztárának az alkalmazásával, Drosophila modellszervezet veleszületett immunitásának a megismerésén. A kísérletek során genomszintű génexpresszió-analízist kombinálunk funkcionális vizsgálatokkal azért, hogy megismerjük a vérsejt differenciálódási vonalakat, és a sejtes immunválaszt valamint a gazdaszervezet-parazita kölcsönhatást szabályozó faktorokat. Az oktatás és a kísérletek során a következő célokat tűzzük magunk elé:
a.) Rendszeres laboratóriumi munka a kísérletek felépítésének és adott project kivitelezésének elsajátítása. b.) A molekuláris és a klasszikus genetika alapvető módszereinek elsajátítása. c.) Rendszeres éves kurzus a veleszületett immunitás témakörében. d.) A vérsejt alpopulációk és differenciálódási vonalak azonosítására alkalmas imunológiai markerek azonosítása és alkalmazása Drosophilában. e.) A vérsejt-differenciálódás szabályozásában és az effektor funkció megszabásában résztvevő molekulák azonosítása. f.) A veleszületett immunitás sejtes elemeinek jellemzése. g.) Az azonosított, immunitással kapcsolt gének filogenetikai konzerváltságának a jellemzése.
Summary
The long-term goal of the present proposal is to solve basic questions in the regulation of innate immune mechanisms of Drosophila and vertebrates as well as to pass on research expertise to young scientists in the field of molecular biology. The chance will be given to committed young scientists and experienced senior staff scientists to answer basis questions of gene regulation and innate immunity using a broad range of techniques of molecular immunology, genetics, and molecular evolution. We are going to execute our research by deciphering mechanisms that underlie innate immunity, regulate and govern blood cell function and immune responses using Drosophila as a model system. It is the hallmark of the proposed investigation to combine genome-wide expression analyses with in vivo functional studies in order to investigate the specific factors that convey hemocyte identity, mediate cellular immune response and regulate host-parasite interactions. The teaching and the research activities will involve: a.) Regular laboratory work to introduce young, committed scientists to the expansion and development of a scientific project. b.) Training in modern methods of molecular and classical genetics and c.) an advanced course organized yearly on innate immunity. d.) Definition of new immunological markers to define hemocyte subpopulatios in Drosophila as well as to explore their lineage- and functional- significance e.) Identification of novel molecules that act in hematopoiesis and hemocyte function in cellular immune responses. f.) Investigation of the molecular basis of the cellular arm of innate immunity. g.) Studies on the phylogenic conservation of the identified immune-related genes.
Final report
Results in Hungarian
A Drosophila sejtközvetítette immunválaszának szabályozását vizsgáltuk valamint molekuláris immunológiai és genetikai ismeretek elsajátítását és projekt építését tettük lehetővé a tudomány iránt érdeklődő diákok és kutatók számára.Adult Drosophila vérsejtjeire, makrofágokra és a lamellocitákra jellemző markereket azonosítottunk.Az L5 antigén a lamellociták differenciálódásának a szuppresszora.A P1 antigénről (Nimród) megállapítottuk, hogy részt vesz a fagocitózisban.A P1 molekula jellegzetes motívumot hordoz (Nim-repeat),mely egy szupercsaládot határoz meg:tagjai a kódoló gén közvetlen környezetében helyezkednek el. Javaslatot tettünk a Nim repeat kialakulásának a modelljére,leírtuk a Nimród szuprcsalád lehetséges evolúcióját.A vérképzést és a vérsejtek funkcióit szabályozó géneket és molekulákat azonosítottunk.Egy epigenetikus regulátorról megállapítottuk,hogy a vérsejtek osztódását,egy mestergénről pedig,hogy a lamellociták differenciálódását szabályozza.RNSi mutánsgyűjteményben a szesszilis szövet kialakulásában résztvevő génterméket azonosítottunk.Megállapítottuk, hogy a lamellociták a szesszilis szövetből származnak,effektorsejtekké történő differenciálódásuk lépései immunológiai markerekkel nyomonkövethetők.Eddig nem ismert sejteket találtunk Drosophila fajokban és a jellemzésükre alkalmas immunológiai markereket azonosítottunk.Az általunk felismert markereket a Drosophila vérsejt-differenciálódását és funkcióit vizsgáló laboratóriumokban rutinszerűen használják.
Results in English
We studied the regulation cellular immunity of Drosophila and developed a training-unit based on the research and teaching experience of our multidisciplinary team, with a broad interest in molecular immunology. Results: We identified markers for embryonic macrophages, lamellocytes and blood cells of the adult fly. We described the L5 antigen as a suppressor of lamellocyte development. We defined P1 antigen (Nimrod) as a phagocytosis receptor with a structurally and phylogenetically conserved characteristic unit, the Nim repeat. The repeat defines a superfamily with members located in the close proximity of the p1 gene. We suggested a model for the origin of the Nim repeat, and described the possible evolution of the superfamily. We defined an epigenetic regulator of blood cell differentiation and a master gene regulating the development of lamellocytes. We defined the sessile hematopoietic tissue as the source of lamellocytee precursors. We characterized sequential events in lamellocyte development from sessile stem cells to mature lamellocytes by sequential expression of lamellocyte antigens. We found so far undefined cell types in Drosophila species and developed immunological markers for them. The hemocyte markers defined in our laboratory are used worldwide routinely in studies of blood cell development and function in Drosophila.
Florentina Rus, Eva Kurucz, Robert Markus, Sergey A. Sinenko, Barbara Laurinyecz, Csilla Pataki, Janos Gausz, Zoltan Hegedus, Andor Udvardy, Dan Hultmark, Istvan Ando: Expression pattern of Filamin-240 in Drosophila blood cells, Gene Expression Patterns, 2006
Kurucz,É., Márkus,R., Zsámboki,J., Medzihradszky, K-F., Darula,Zs., Vilmos,P., Udvardy,A., Krausz,I., Lukacsovich,T., Gateff,E., Zetteervall,C-J., Hultmark, D., and Ando,I: Nimrod, a Putative Phagocytosis Receptor with EGF Repeats in Drosophila Plasmatocytes, Current Biology, 2007
Kurucz,E., Váczi,B., Márkus,R., Laurinyecz,B., Vilmos, P., Zsámboki,J., Csorba,K., Gateff,E., Hultmark,D., Ando,I: Definition of Drosophila hemocyte subsets by cell-type specific antigens, Acta Biol. Hung., 2007
Botond Sipos, Kálmán Somogyi, István Andó, Zsolt Pénzes: 2prhd: A tool to study the patterns of repeat evolution, BMC Bioinformatics, 2008
Kálmán Somogyi, Botond Sipos, Zsolt Pénzes, Éva kurucz, János Zsámboki, Dan Hultmark, István Andó,: Evolution of Genes and Repeats in the Nimrod Superfamily, Mol. Biol. Evolution, 2008
Róbert Márkus, Barbara Laurinyecz, Éva Kurucz, Viktor Honti, Izabella Bajusz, Botond Sipos, Kálmán SOmogyi, Kronhamn Jesper, Dan Hultmark, István Andó: Sessile hemocytes as a hematopoietic compartment in Drosophila melanogaster, Proc. Natl.Acad. Sci. USA, 2009
