A Drosophila melanogaster sejt-közvetítette immunitása
Title in English
The cell mediated immunity of Drosophila melanogaster
Keywords in Hungarian
veleszületett immunitás, sejt közvetítette immunitás, Drosophila melanogaster, hemocita, genetikai kontroll
Keywords in English
innate immunity, cell mediated immunity, Drosophila melanogaster, hemocyte, genetic control
Discipline
Immunology (Council of Medical and Biological Sciences)
100 %
Ortelius classification: Immunology
Panel
Immunity, Cancer and Microbiology
Department or equivalent
Institute of Genetics (HUN-REN Biological Research Centre Szeged)
Participants
Bajusz, Izabella Gyurkovics, Henrik Honti, Viktor Kari, Beáta Kurucz, Judit Éva Laurinyecz, Barbara Márkus, Róbert Mihály, József Somogyi, Kálmán Zsámboki, János
Starting date
2009-04-01
Closing date
2012-03-31
Funding (in million HUF)
79.000
FTE (full time equivalent)
8.93
state
closed project
Summary in Hungarian
Jelen Pályázat célja a T048720 és NI60442 pályázatok által támogatott kutatások folytatása és a kutatási téma bővítése az előző periódusban kapott eredményekre építve. A Pályázat célja hosszabb távon a veleszületett immunitás alapvető folyamatainak molekuláris szintű megismerése az ecetmuslica, Drosophila melanogaster, modellszervezet vizsgálatával. A pályázat egyszersmind lehetőséget ad egyetemi hallgatók, és egyetemi diplomával rendelkezők számára tudományos project építésére és végrehajtására. A Pályázat támogatásával a következőket tervezzük: a.) A Drosophila melanogaster vérképző és immunrendszerének jellemzésére alkalmas markerek azonosítása és molekuláris jellemzése. b.) A Drosophila vérképző és immunrendszerét alkotó szöveti kompartmentumok molekuláris jellemzése az „a” alatt azonosított markerrmolekulák alkalmazásával. c.) A vérképzés genetikai és epigenetikus regulátorainak azonosítása és a vérképzésben betöltött szerepének a vizsgálata. d.) A regulátor és effektor molekulák filogenetikai konzerváltságának megismerése a Drosophila melanogaster mellett egyéb Drosophila fajok és szervezetek vizsgálatával. e.) A tudomány művelésének irányában elkötelezett fiatal kutatók számára lehetőség nyílik tudományos projekt építésére és végrehajtására. Ez segítséget nyújt tudományos karrier építésében, vagy ha az érdeklődés egyéb irányba terelődik, a tudomány jelentőségének a megértésére tanít.
Summary
The aim of this Application is to continue the research carried out with the support of grants T048720 and NI60442 and to expand it with new aspects having arisen in the previous period. The long term goal of the Proposal is to decipher basic molecular mechanisms of innate immunity using Drosophila melanogaster as a model organism with the involvement of undergraduate and graduate students to participate in the experiments. The activities to be carried out in the framework of this proposal involve: a.) Molecular definition of markers for cellular elements of the hematopoietic system and innate immunity in Drosophila melanogaster. b.) Description and analysis of the cellular compartments of innate immunity by the aid of the markers already identified and to be identified as described under “a”. c.) Identification and analysis of a possible master gene and epigenetic regulators of the hematopoiesis in Drosophila. d.) Analysis of the phylogenetic conservation of the identified regulator and effector molecules and cellular mechanisms involving Drosophila species and other organisms. e.) Chance will be given for young, committed scientists to the expansion and development of a scientific project. This will either help prepare students for a research career or, if they plan to aim for other careers, provide them with an understanding of the importance of research.
Final report
Results in Hungarian
A Projekt keretében
a.) a vérsejtmarker panelt in vivo lamellocita markerrel egészítettük ki.
b.) a Trol molekulát, az apoptotikus sejteket felismerő receptorként definiáltuk.
c.) jellemeztük az immunkompartmentumok funkcióit és meghatároztuk a sejtes elemek eredetét. A vérsejtképző kompartmentumok az embrióban és a lárvában egymástól elhatároltak, míg az immunválasz során valamennyi kompartmentum részt vesz a vérsejtek képzésében. A lamellociták fejlődése több lépésben zajlik a szesszilis szövet kezdeti és fő részvételével. A lamellociták plazmatocita jellegű sejtekből képződnek ezért igazoltnak látjuk, hogy a fagocita sejtek nem terminálisan differenciálódott sejtek, hanem immunindukciót követően lamellocitákká alakulhatnak, mely nagyfokú plaszticitásukat mutatja.
d.) immun-modulként jellemezhető génklasztert azonosítottunk Drosophilában és egyéb rovarfajokban. A génklaszter egyes tagjai részt vesznek a mikróbák opszonizálásában, sejthez kötésében és a fagocitózis folyamatában.
e.) a sejt közvetítette immunitás eddig ismeretlen formáját találtuk és jellemeztük egyes Drosophila fajokban. A tokképző reakcióban sokmagvú óriássejtek vesznek részt, melyek a gerinces szervezetek egyes granulómáira jellemző óriássejtekhez hasonlítanak.
f.) veleszületett immunitás témájú kurzusokat tartottunk és szakdolgozókat valamint Ph.D. hallgatókat foglalkoztatunk a laboratóriumban.
Results in English
In the framework of the Project we:
a.) expanded the hemocyte marker panel with an in vivo lamellocyte marker.
b.) defined Trol as a receptor molecule for apoptotic cells on plasmatocytes.
c.) characterized the cellular elements of the immune compartments with respect to function and origin. The hematopoietic compartments are separated during the embryonic and larval development however, in the course of the cell mediated immune response all compartments contribute to the development of effector cells. The differentiation of lamellocytes occurs in sequence with the initial and major contribution of the sessile hematopoietic tissue. The lamellocytes differentiate from precursors with the characteristics of plasmatocytes therefore it is proposed that phagocytic cells are not terminally differentiated cells but upon immune stimulation they may become lamellocytes, illustrating their striking plasticity.
d.) identified a gene cluster instrumental in cell mediated immunity in Drosophila and in insects, in general. The members of the gene cluster encode proteins apparently involved in binding, opsonization, and phagocytosis of bacteria.
e.) found a novel form of the cell mediated immunity of Drosophila species. The encapsulation reaction involves the contribution of multinucleated giant hemocytes resembling to multinuclear giant cells in granuloma formation in vertebrates.
f.) ran courses in innate immunity and trained undergraduate and graduate students in the laboratory.
Dér, A., Valkai, S., Mathesz,A., Andó, I., Wolff, E.K., Ormos, P.:: Protein-based all-optical sensor device, SENSOR ACTUATOR B-CHEM, 2010
Honti, V., Csordás, G., Márkus, R., Kurucz, É., Jankovics, F., Andó, I.:: Cell lineage tracing reveals the plasticity of the hemocyte lineages and of the hematopoietic compartments in Drosophila melanogaster, Molecular Immunology, 2010
Pataki, C., Matusek, T., Kurucz, E., Andó, I., Jenny, A., Mihály, J.:: Drosophila Rab23 Is Involved in the Regulation of the Number and Planar Polarization of the Adult Cuticular Hairs, GENETICS, 2010
Somogyi, K., Sipos, B., Pénzes, Z., Andó, I..: A conserved gene cluster as a putative functional unit in insect innate immunity, FEBS LETT, 2010
Honti Viktor: Génszabályozás a vérsejtképzés során, Természet Világa (Természettudományi Közlöny), 2011
Nagaosa K, Okada R, Nonaka S, Takeuchi K, Fujita Y, Miyasaka T, Manaka J, Ando I, Nakanishi Y: Integrin beta nu-mediated Phagocytosis of Apoptotic Cells in Drosophila Embryos., JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, 2011
