The cell-mediated immunity of Drosophila  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
101730
Type NK
Principal investigator Andó, István
Title in Hungarian A Drosophila sejt-közvetítette immunitása
Title in English The cell-mediated immunity of Drosophila
Keywords in Hungarian veleszületett immunitás, vérsejt, differenciálódás, genetikai szabályozás,plaszticitás, vérképzés
Keywords in English innate immunity, hemocyte, differentiation, genetic control, plasticity, Drosophila immunity, Drosophila blood cell
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 Cinege, Gyöngyi Ilona
Csordás, Gábor
Honti, Viktor
Jankovics, Ferenc
Kari, Beáta
Kurucz, Judit Éva
Lerner, Zita
Márkus, Róbert
Mihály, József
Vilmos, Péter
Zsámboki, János
Starting date 2012-04-01
Closing date 2016-03-31
Funding (in million HUF) 73.732
FTE (full time equivalent) 22.84
state closed project
Summary in Hungarian
A pályázat keretében a vérképzés és a sejt-közvetítette immunválasz szabályozásának a folyamatait vizsgáljuk Drosophila modellszervezetben. A vérképző rendszer sejtes elemei, a hemociták az immunrendszer működésében kulcsszerepet töltenek be, és alapvetően fontos szerepük van a védekezésben, valamint a szervezet homeosztázisának fenntartásában. A korábbi munkáinkra alapozva (T048720, NI60442, NK78024), melyekben vérsejtmarkereket, a vérsejtek funkcióit, a differenciálódási vonalakat és vérsejtképző kompartmentumokat, szöveteket azonosítottunk, jelen pályázat keretében:

i) Drosophila vérsejtekre jellemző további markermolekulákat azonosítunk, a kísérleteket a Drosophila ananassae-ra is kiterjesztve.
ii) Meghatározzuk a vérsejtképző kompartmentumok sejtes elemeinek az eredetét az egyedfejlődés során, különös tekintettel a lárva-báb-kifejlett rovar átalakulásra, és a lárva valamint az imágó szessszilis szövet szerveződését szabályozó genetikai faktorokat azonosítunk.
iii) Vizsgáljuk a jelenleg általunk azonosított Nimród-géncsoport és kromoszómarégió azon génjeinek esetleges egymással összehangolt működését, melyekről föltételezzük, hogy a rovarok veleszületett immunitásában funkcionális egységként vesznek részt.
iv) Tovább jellemezzük az eddig ismeretlen vérsejttípussal és igen nagy hatékonyságú sejt közvetítette immunitással rendelkező Drosophila ananassae vérsejtképző szövetének és sejtközvetítette immunitásának sejtes elemeit.
v.) Fenntartjuk és fejlesztjük a molekuláris immunológiai érdeklődésű kutatókat-hallgatókat összefogó multidiszciplináris kutatócsoportot.

A Drosophila a veleszületett immunitás vizsgálatára alkalmas olyan genetikai modellrendszert biztosít, melynek segítségével vizsgálhatjuk a vérsejtfejlődés, és az első védelmi vonal immunológiai folyamatainak a genetikai szabályozását. Mivel a vérsejt differenciálódás és a veleszületett immunitás magvát alkotó komponensek a törzsfejlődés során erősen konzerváltak, a kutatásaink segítenek a rovarok immunrendszerének, és az emberi megfelelők működésének a megértésében. A megszerzett ismeretek hosszútávon is alapvető fontossággal bírnak, mivel a veleszületett immunitás folyamatai specifikusan módosíthatók, melyek a gyógyszerkutatásban és a rovarkártevők elleni védekezésben kiváló célpontokként szolgálnak.

A kutatási téma a veleszületett immunitásnak a mikrobákkal és a parazitákkal szembeni védekezésben betöltött szerepéről szerez és bocsájt rendelkezésre új ismereteket. A MTA Szegedi Biológiai Kutatóközpontja aktívan terjeszti a Kutatóközpontban elért kutatási eredményeket és segíti a kutatók valamint az érdeklődő laikusok kapcsolatainak az építését. A kutatási eredményeket a Kutatóközpont rendszeren közzéteszi a honlapján: http://www.brc.hu.
Summary
This proposal will identify mechanisms of regulation of the hematopoiesis and cell mediated immunity in Drosophila. Cellular elements of the hematopoietic system, the hemocytes, are key elements of function of the immune system implicated in defense, homeostasis and survival of the organism. Building upon our previous work (T048720 and NI60442 and NK78024) in which we defined hematopoietic cell markers, functions, lineages and compartments in Drosophila melanogaster, we will:

i) Define, characterize and construct molecular and genetic markers of Drosophila hemocytes.
ii) Determine the origin and fate of cellular elements of the hematopoietic compartments in the course of ontogeny e.g. the larva-pupa-adult transition, and identify genetic factors controlling the organization of the sessile tissue of the larva and the adult.
iii) Investigate the possible concerted action of the genes in the recently discovered conserved Nimrod- gene cluster and chromosomal region as a putative functional unit in insect innate immunity.
iv) Further characterize the cellular elements of the hematopoietic and immune system in Drosophila ananassae, which has a so far undefined hemocyte type and a remarkably efficient cell mediated killing mechanism.
v) Maintain and further develop the multidisciplinary research team as well as the undergraduate and postgraduate training unit with a broad interest in molecular immunology.

Drosophila provides a genetic model system with a well established applicability to innate immunity in which to analyze the genetic control of blood cell development and regulation of first line immune defense. As the core components of blood cell development and innate immunity are conserved from insects to humans our research will help to understand the functions of the human counterpart in blood cell development and innate immunity. This knowledge is essential in the long term as the regulators and the mechanisms of innate immunity have chemical inhibitors making them attractive targets for therapeutic intervention or pest control.

The project will lead to new insights into innate immunity and will provide a comprehensive overview of the innate insect immune response against microbes and parasites. The Biological Research Center of the Hungarian Academy of Sciences actively publicizes the research achievements of the Research Center and facilitates contact between research staff and the unprofessional community. Results will also be disseminated via website: http://www.brc.hu




 

Final report

  
Results in Hungarian
a) Meghatároztuk egyes Drosophila vérsejt antigének funkcióit. b.) A veleszületett immunitás vizsgálatát segítő genetikai konstruktokat hoztunk létre. c.) In vivo vizsgáló rendszert hoztunk létre a szeptikus sérülés által kiváltott immunválasz szabályozásában résztvevő faktorok azonosítására és két, új gént a raspberry-t és a scramblase1-et azonosítottuk. Meghatároztuk a raspberry génnek a tokképző reakcióban játszott szerepét. d.) A vérsejtkompartmentumok szerveződésének "in vivo" vizsgálatára alkalmas módszert fejlesztettünk, amelynek alkalmazásával a kompartmentumok szabályozásában résztvevő faktorokat azonosítottunk Egy modellben összefoglaltuk a vérsejttípusok leszármazási kapcsolatait. e.) A headcase gén szerepet játszik a vérsejtek differenciálódási folyamatainak szabályozásában, valamint kommunikációjában. f.) A szesszilis vérsejtek - anatómiailag rendezett szöveti szerkezetet alkotnak; a szerkezet fenntartásában és a vérsejtek differenciálódásának a szabályozásában az eddig fagocitózis receptorként ismert Eater (Nimród-családba tartozó) fehérje, kitüntetett szerepet játszik. g.) A sejt közvetítette immunitás eddig ismeretlen formáját, a sokmagvú óriássejteket fedeztük fel és jellemeztük, mely morfológiai sajátságait, funkcióit és szöveti eredetét tekintve hasonlít az emlősök sokmagvú óriássejtjéhez. h.) Veleszületett immunitás témájú kurzusokat tartottunk és diákokat foglalkoztatunk. A Projekt keretében több M.Sc. B.Sc. és Ph.D fokozat született.
Results in English
a.) The functions of several blood cell antigens were determined. b.) Genetic constructs were produced to study innate immunity. c.) We developed a method to identify factors involved in the regulation of the response to septic injury and we identified the raspberry and the scramblase1 as regulators of immune response. We determined the function of the raspberry gene in the encapsulation reaction. d.) We developed a method to study the organization of the blood cell compartments "in vivo" and identified factors involved in the regulation of the blood cell compartments. In a model we described the lineage origin of hmocytes. e.)We identified the headcase gene as a regulator of blood cell development. f.) The sessile hemetopoietic tissue is anatomically well organized. The main regulator maintaining the structure of the sessile hematopoietic tissues is the Eater (Nimrod family) protein g.) We discovered and characterized a novel cell type of insect innate immunity, the multinucleated giant hemocyte in the ananassae subgroup of Drosophilidae. The cells share several features with mammalian multinucleated giant cells, a syncytium of macrophages formed during granulomatous inflammation in mammals. h.) We ran courses in innate immunity and trained undergraduate and graduate students. The Project helped students to earn B.Sc., M.Sc., and Ph.D. degrees.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=101730
Decision
Yes





 

List of publications

  
Kari B, Csordas G, Honti V, Cinege G, Williams MJ, Ando I, Kurucz E: The raspberry gene is involved in the regulation of the cellular immune response in Drosophila melanogaster, PLOS ONE &: in-press, 2016
Bretscher AJ, Honti V, Binggeli O, Burri O, Poidevin M, Kurucz E, Zsamboki J, Ando I, Lemaitre B: The Nimrod transmembrane receptor Eater is required for hemocyte attachment to the sessile compartment in Drosophila melanogaster., BIOL OPEN 4: (3) 355-363, 2015
Márkus R, Lerner Z, Honti V, Csordás G, Zsámboki J, Cinege G, Párducz Á, Lukacsovich T, Kurucz É, Andó I: Multinucleated Giant Hemocytes Are Effector Cells in Cell-Mediated Immune Responses of Drosophila, J INNATE IMMUN 7: (4) 340-353, 2015
Csordas G, Varga GIB, Honti V, Jankovics F, Kurucz E, Ando I: In Vivo Immunostaining of Hemocyte Compartments in Drosophila for Live Imaging, PLOS ONE 9: (6) , 2014
Honti V, Csordas G, Kurucz E, Markus R, Ando I: The cell-mediated immunity of Drosophila melanogaster: Hemocyte lineages, immune compartments, microanatomy and regulation., DEV COMP IMMUNOL 42: (1) 47-56, 2014
Kari B, Csordas G, Honti V, Cinege G, Williams MJ, Ando I, Kurucz E: The raspberry gene is involved in the regulation of the cellular immune response in Drosophila melanogaster, PLOS ONE &: in-press, 2016
Bretscher AJ, Honti V, Binggeli O, Burri O, Poidevin M, Kurucz E, Zsamboki J, Ando I, Lemaitre B: The Nimrod transmembrane receptor Eater is required for hemocyte attachment to the sessile compartment in Drosophila melanogaster., BIOL OPEN 4: (3) 355-363, 2015
Márkus R, Lerner Z, Honti V, Csordás G, Zsámboki J, Cinege G, Párducz Á, Lukacsovich T, Kurucz É, Andó I: Multinucleated Giant Hemocytes Are Effector Cells in Cell-Mediated Immune Responses of Drosophila, J INNATE IMMUN 7: (4) 340-353, 2015
Csordas G, Varga GIB, Honti V, Jankovics F, Kurucz E, Ando I: In Vivo Immunostaining of Hemocyte Compartments in Drosophila for Live Imaging, PLOS ONE 9: (6), 2014
Honti V, Csordas G, Kurucz E, Markus R, Ando I: The cell-mediated immunity of Drosophila melanogaster: Hemocyte lineages, immune compartments, microanatomy and regulation., DEV COMP IMMUNOL 42: (1) 47-56, 2014
Zsamboki J, Csordas G, Honti V, Pinter L, Bajusz I, Galgoczy L, Ando I, Kurucz E: Drosophila Nimrod proteins bind bacteria, CENT EUR J BIOL 8: (7)633-645, 2013
Honti Viktor: Hogyan keletkeznek az ecetmuslica vérsejtjei? Egy modellállat - újabb szerepben, Élet és Tudomány, LXIX. évfolyam 47. szám (2014/47), 2014. november 21.: 1488-1490. oldal, 2014
Honti V, Csordas G, Kurucz E, Markus R, Ando I: The cell-mediated immunity of Drosophila melanogaster: Hemocyte lineages, immune compartments, microanatomy and regulation, DEV COMP IMMUNOL 42: (1) 47-56, 2014
Honti V, Cinege G, Csordas G, Kurucz E, Zsamboki J, Evans CJ, Banerjee U, Ando I: Variation of NimC1 expression in Drosophila stocks and transgenic strains, FLY 7: (4) &, 2013
Kari B, Zsamboki J, Honti V, Csordas G, Markus R, Ando I, Kurucz E: A novel method for the identification of factors involved in host-pathogen interactions in Drosophila melanogaster, J IMMUNOL METHODS 398-399: 76-82, 2013
Zsamboki J, Csordas G, Honti V, Pinter L, Bajusz I, Galgoczy L, Ando I, Kurucz E: Drosophila Nimrod proteins bind bacteria, CENT EUR J BIOL 8: (7)633-645, 2013
Csordás G, Honti V, Márkus R, Jankovics F, Varga GI, Kurucz É, Andó I: AZ ECETMUSLICA (DROSOPHILA MELANOGASTER) VÉRSEJTKÉPZŐDÉSE, ISBN:978 963 306 245 6; pp. 23-28, 2013
Gábor E, Török T, Csordás G, Zsámboki J, Kurucz É, Andó I: A HÁZI MÉH (APIS MELLIFERA) IMMUNITÁSA, ISBN:978 963 306 245 6; pp. 29-34, 2013
Kari B, Zsámboki J, Honti V, Csordás G, Márkus R, Andó I, Kurucz É: A SZEPTIKUS SÉRÜLÉST KÖVETŐ IMMUNVÁLASZT SZABÁLYOZÓ GENETIKAI FAKTOROK AZONOSÍTÁSÁNAK MÓDSZEREI DROSOPHILÁBAN, ISBN:978 963 306 245 6, 2013
Zsámboki J, Csordás G, Honti V, Andó I, Kurucz É: A NIMRÓD FEHÉRJE- ÉS GÉNCSALÁD SZEREPE A MIKROORGANIZMUSOK FELISMERÉSÉBEN ÉS BEKEBELEZÉSÉBEN, ISBN:978 963 306 245 6; pp. 80-84., 2013
Kari B, Csordás G, Honti V, Medzihradszky-Folkl K, Darula Zs, Ando i, Kurucz É: Identification and characterization of novel hemocyte specific molecules in Drosophila melanogaster, Immunológiai Szemle, 2013
Csordas G, Varga GIB, Honti V, Jankovics F, Kurucz E, Ando I: In Vivo Immunostaining of Hemocyte Compartments in Drosophila for Live Imaging, PLOS ONE 9:(6) Paper e98191. 6 p., 2014
Varga Gergely István, Honti Viktor, Csordás Gábor, Jankovics Ferenc, Márkus Róbert, Lukacsovich Tamás, Kurucz Éva, Andó István Vérsejt-differenciálódás vizsgálata a Dros: Vérsejt-differenciálódás vizsgálata a Drosophila melanogaster hematopoietikus kompartmentumaiban, In: Vágvölgyi Cs, Szekeres A (szerk.) A biológia jövője, a jövő biológusai: avagy szemelvények a magyarországi felsőoktatási intézményekben végzett tudományos munka eredm, 2014
Bretscher AJ, Honti V, Binggeli O, Burri O, Poidevin M, Kurucz E, Zsamboki J, Ando I, Lemaitre B: The Nimrod transmembrane receptor Eater is required for hemocyte attachment to the sessile compartment in Drosophila melanogaster., BIOLOGY OPEN 4:(3) pp. 355-363. (2015), 2015
Márkus R, Lerner Z, Honti V, Csordás G, Zsámboki J, Cinege G, Párducz Á, Lukacsovich T, Kurucz É, Andó I: Multinucleated Giant Hemocytes Are Effector Cells in Cell-Mediated Immune Responses of Drosophila, JOURNAL OF INNATE IMMUNITY, 2015




 

Events of the project

  
2012-01-16 12:55:44
Résztvevők változása



Back »