Το σύστημα του συμπληρώματος περιλαμβάνει περισσότερες από 30 πρωτεΐνες του ορού και της κυτταρικής επιφάνειας και αποτελεί έναν από τους αρχαιότερους φυλογενετικά μηχανισμούς ανοσίας του ξενιστή. Η ενεργοποίησή του, μέσω της κλασικής, της εναλλακτικής ή της λεκτινικής οδού, οδηγεί σε έναν καταρράκτη αντιδράσεων. Οι αντιδράσεις αυτές συγκλίνουν στην τελική λυτική οδό, οδηγώντας στη δημιουργία του συμπλόκου MAC, με αποτέλεσμα την ωσμωτική λύση του κυττάρου στόχου.
Στην παρούσα εργασία, σχετικά με τη μελέτη της μοριακής εξέλιξης των γονιδίων της τελικής λυτικής οδού του συμπληρώματος, κλωνοποίηθηκε η αλληλουχία του cDNA του έκτου συστατικού του συμπληρώματος (C6). Στη συνέχεια, προκειμένου να εξαχθούν συμπεράσματα σχετικά με τη συντήρηση όλων των δομικών γονιδίων του συμπλόκου MAC κατά τη διάρκεια της φυλογενετικής εξέλιξης, δημιουργήθηκε φυλογενετικό δέντρο, στο οποίο συγκρίνονται τα παραπάνω γονίδια με τα αντίστοιχα ορθόλογα, σε διάφορους οργανισμούς. Από τη φυλογενετική ανάλυση φαίνεται ότι το C6 της όρνιθας ομαδοποιείται με τα αντίστοιχα ορθόλογα των θηλαστικών και του βατράχου, δημιουργώντας μια καλά καθορισμένη υποομάδα μέσα στην οικογένεια των πρωτεϊνών MACPF.
Σύμφωνα με την υπάρχουσα βιβλιογραφία, εκτός από το ρόλο που διαδραματίζει το σύστημα του συμπληρώματος στην ανοσία, έχει δειχθεί η εμπλοκή του, μεταξύ άλλων, σε διαδικασίες αναγέννησης ιστών, ενεργοποίησης και πολλαπλασιασμού κυττάρων και ρύθμισης της απόπτωσης. Προκειμένου λοιπόν να διερευνηθεί περαιτέρω η πιθανότητα εμπλοκής του συστήματος του συμπληρώματος σε διαδικασίες που σχετίζονται με την ανάπτυξη, μελετήθηκε το αναπτυξιακό και ιστικό πρότυπο έκφρασης συστατικών του στην όρνιθα. Η ιστική μελέτη περιελάμβανε τη διερεύνηση και ημι-ποσοτική ανάλυση της έκφρασης, σε επίπεδο mRNA, σε οκτώ ιστούς της ενήλικης όρνιθας: εγκέφαλο, καρδιά, έντερο, νεφρό, ήπαρ, πνεύμονα, σπλήνα και στόμαχο. Η αναπτυξιακή μελέτη, περιελάμβανε τη διερεύνηση και ημι-ποσοτική ανάλυση της έκφρασης, σε επίπεδο mRNA, σε ολικό ομογενοποιημένο έμβρυο 4 και 6 ημερών, σε ήπαρ εμβρύου 12 και 17 ημερών και σε ήπαρ νεογένητου ατόμου 2 και 5 ημερών.
Συγκεκριμένα, μελετήθηκε η έκφρασή του γονιδίου C3 σε διάφορα αναπτυξιακά στάδια, όπου και πιστοποιήθηκε η παρουσία του μορίου σε όλα τα στάδια. Επίσης, μελετήθηκε η ιστική και η αναπτυξιακή έκφραση των δομικών γονιδίων του συμπλόκου MAC (C6, C7, C8α, C8β, C8γ) και η αναπτυξιακή των ρυθμιστικών γονιδίων του (CD59, CLU,VTN). Η μελέτη του ιστοειδικού προτύπου έκφρασης για τα δομικά συστατικά του συμπλόκου, έδειξε ότι τα διάφορα συστατικά παρουσιάζουν ποικίλη έκφραση στους υπό μελέτη ιστούς, ενώ κύρια πηγή έκφρασής τους αποτελεί το ήπαρ. Κατά τη μελέτη του αναπτυξιακού προτύπου έκφρασης, δείχθηκε ότι τα δομικά συστατικά του συμπλόκου πρωτοεμφανίζονται τη 12η εμβρυική μέρα ενώ δεν παρατηρείται έκφρασή τους σε νεογέννητο άτομο 2 ημερών. Αντίθετα, η μελέτη του αναπτυξιακού προτύπου έκφρασης των ρυθμιστικών μορίων του συμπλόκου, έδειξε έκφραση όλων των συστατικών σε όλα τα υπό μελέτη στάδια. Το γεγονός αυτό αντανακλά πιθανώς την πλειοτροπική δράση των ρυθμιστικών αυτών πρωτεϊνών, καθώς εμπλέκονται σε πρόσθετες λειτουργίες οι οποίες δε σχετίζονται με τη δράση του συμπληρώματος, όπως είναι η ανάπτυξη και ωρίμανση οργάνων. Ανάλογα συμπεράσματα θα μπορούσαν να εξαχθούν και στην περίπτωση του μορίου C3, λόγω της έκφρασής του σε πρώιμα στάδια ανάπτυξης της όρνιθας, παρά την απουσία έκφρασης των γονιδίων του συμπλόκου MAC στα αντίστοιχα αναπτυξιακά στάδια.
Συμπερασματικά, η παραπάνω εργασία αποτελεί την πρώτη αναφορά στη χωρική και χρονική μελέτη της έκφρασης γονιδίων του συμπληρώματος στην όρνιθα. Βάσει των παραπάνω, περαιτέρω διερεύνηση αναφορικά με τη συμμετοχή των συστατικών του συμπληρώματος σε αναπτυξιακές διεργασίες, παρουσιάζει πλέον ιδιαίτερο ενδιαφέρον. / The complement system includes more than 30 serum and membrane proteins and constitutes one of the most phylogenetically ancient immune mechanisms of the host. Its activation, via the classic, alternative or lectin pathway, leads to a cascade of reactions. All these reactions converge to the terminal lytic pathway, leading to the MAC complex creation, which results in osmotic lysis of the targeted cells. In the present work, concerning the study of the molecular evolution of the terminal complement pathway genes, the sixth complement component (C6) of the chicken (Gallus gallus) was cloned. Afterwards, a phylogenetic tree was created, in which the above genes are compared with the respective orthologs, in various organisms. As it seems from the phylogenetic analysis, chicken’s C6 clusters with the respective mammalian and frog orthologs, creating a well defined subgroup in the MACPF gene family. According to literature, besides the complement system’s role in immunity, it has been shown that it is also involved, in tissue regeneration, cell activation, proliferation and regulation of apoptosis. In order to further investigate the hypothesis of complement system’s involvement in developmental procedures, the developmental and tissue expression profile of complement components were studied in the chicken. The tissue study involved the investigation and semi-quantitative expression analysis, at the mRNA level, in eight tissues deriving from one adult chicken: brain, heart, intestine, kidney, liver, lung, spleen and stomach. The developmental study included the investigation and semi-quantitative expression analysis, at the mRNA level, of the whole homogenized 4 and 6 day embryo, in the liver from a 12 and 17 day embryo and the liver from a neonate chicken, 2 and 5 days old.
In particular, the expression of C3 gene was studied in various developmental stages where the gene expression was certified in all stages. Moreover, the tissue and developmental expression of MAC complex structural genes (C6, C7, C8α, C8β, C8γ) was studied, as well as the developmental expression of the regulatory genes of MAC complex (CD59, CLU,VTN). The study of the tissue expression profile for the structural MAC components was shown that the various components exhibit a variable expression, with the liver being the major source of expression. In the developmental expression
117
profile study, it was shown that all structural MAC components initially appear in the 12th embryonic day, while no expression of them was detected in the 2 day old neonate chicken. On the contrary, the developmental expression profile study of the regulatory MAC genes was shown that they expressed throughout the developmental stages. This fact possibly reflects the regulatory proteins pleiotropic action, as they are involved in additional functions, which are not related to complement functions, such as development and organs maturation. Analogous conclusions could be drawn in the case of C3 gene, because of its expression in stages of chicken early development, despite the absence of expression of structural MAC genes in the respective developmental stages. Concluding, the above study is the first reference to the spatial and temporal expression of complement genes in the chicken. In accordance with the above mentioned, further investigation concerning the involvement of complement components in developmental procedures, appears to be of great interest.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:upatras.gr/oai:nemertes:10889/2820 |
| Date | 12 April 2010 |
| Creators | Μικρού, Αγγελική |
| Contributors | Ζαρκάδης, Ιωάννης, Angeliki, Mikrou, Αθανασιάδου, Αγλαϊα, Ταραβήρας, Σταύρος, Ζαρκάδης, Ιωάννης |
| Source Sets | University of Patras |
| Language | gr |
| Detected Language | Greek |
| Type | Thesis |
| Rights | 0 |
| Relation | Η ΒΥΠ διαθέτει αντίτυπο της διατριβής σε έντυπη μορφή στο βιβλιοστάσιο διδακτορικών διατριβών που βρίσκεται στο ισόγειο του κτιρίου της. |
Page generated in 0.0031 seconds