Analýza genů hlavního histokompatibilního komplexu u zástupce hrabavých, koroptve polní (Perdix perdix; Galliformes)

KRÁLOVÁ, T, Marta PROMEROVÁ, Anna BRYJOVÁ, Tomáš ALBRECHT a Josef BRYJA. Analýza genů hlavního histokompatibilního komplexu u zástupce hrabavých, koroptve polní (Perdix perdix; Galliformes). Online. In Zoológia 2012, 22. - 24.11.2012, Zvolen, Slovenská republika. 2012, [citováno 2024-04-23]

Základní údaje

• Originální název: Analýza genů hlavního histokompatibilního komplexu u zástupce hrabavých, koroptve polní (Perdix perdix; Galliformes)
• Autoři: KRÁLOVÁ, T, Marta PROMEROVÁ, Anna BRYJOVÁ, Tomáš ALBRECHT a Josef BRYJA
• Vydání: Zoológia 2012, 22. - 24.11.2012, Zvolen, Slovenská republika, 2012.

Další údaje

• Typ výsledku: Prezentace na konferencích
• Utajení: není předmětem státního či obchodního tajemství
• Klíčová slova česky: hlavní histokompatibilní komplex, MHC, adaptivní imunita, Gallus gallus, pozitivní selekce

Anotace

Geny hlavního histokompatibilního komplexu (MHC geny) jsou jednou ze základních složek specifické imunity čelistnatých obratlovců. Kódují transmembránové glykoproteiny, které jsou společně s T lymfocyty zodpovědné za rozeznání cizorodých antigenů a spuštění adaptivní imunitní reakce. Struktura MHC genů se výrazně liší u různých skupin obratlovců, stejně jako mechanismus jejich působení na fitness jedince. Velké mezidruhové rozdíly byly nalezeny obzvláště u ptáků, od jednoduché a kompaktní struktury MHC (tzv. „the minimal essential MHC“) u kuřete (Gallus gallus) až po velmi složitou a komplexní strukturu u některých pěvců (Passeriformes). Výrazné odlišnosti existují i u zastupců řádu hrabavých (Galliformes), což může mít zajímavý evoluční a ekologický význam. V této práci jsme se zaměřili na druh blízce příbuzný kuřatům, koroptev polní (Perdix perdix). Po zoptimalizování metod PCR a SSCP, jsme zanalyzovali polymorfní část MHC genu třídy IIB (exon 2), která kóduje oblast MHC glykoproteinu zodpovědnou za rozeznání antigenu. Popsali jsme strukturu této MHC oblasti, individuální a populační variabilitu a historickou selekci působící na tyto geny. Dále jsme sledovali vliv variability MHC genů na různé faktory udávající fitness jedince v chovné i volně žijící populaci. Koroptev polní má nejméně dva lokusy MHC genu třídy IIB (u jedinců se vyskytovali 2 až 4 různé sekvence exonu 2), které jsou oba pravděpodobně funkční. Izolací 12 alel od 108 jedinců jsme zjistili střední úroveň vnitropopulačního polymorfismu. Provedené analýzy prokázaly působení silné historické pozitivní selekce na MHC IIB geny a zároveň byly nalezeny nejméně dvě místa rekombinace. U populace chované v zajetí byla nalezena souvislost MHC genů a fitness, ale jejich role v přírodní populaci je zatím nejasná. Získané poznatky poskytují prvotní informaci o MHC regionu u koroptve polní, jejíž početnost v Evropě v posledních letech značně poklesla. Poznání mechanismů působících na tyto populace má význam v ochraně a zachování tohoto druhu ve volné přírodě. Výsledky zároveň přispívají k pochopení evoluce imunitních genů u ptáků, zejména u hrabavých.

Anotace anglicky

Major histocompatibility complex (MHC) genes are one of the basic components of specific immunity of jawed vertebrates. They encode transmembrane glycoproteins which are (together with T lymphocytes) responsible for recognition of non-self antigens and triggering an adaptive immune response. Structure of MHC genes differs among various groups of vertebrates. Large interspecific differences were found especially in birds, from simple and compact MHC structure (i.e. „the minimal essential MHC“) of chicken (Gallus gallus) to very complex MHC structure in some songbirds (Passeriformes). Even among closely related species (e.g. galliform birds) are these differences, and this fact may have an important evolutionary and ecological consequences. In this study we focused on Grey partridge (Perdix perdix), a species closely related to chicken. We have optimized PCR and SSCP methods and analyzed polymorphic part of MHC class IIB gene (exon 2), which encodes part of MHC glycoprotein responsible for antigen recognition. We described the structure of this MHC region, individual and intra-population variability and historical selection acting on these genes. The associations of MHC genes variability and various factors concerning individual fitness were tested in captive and free-ranging population. Grey partridge displays at least two loci of MHC class IIB genes (from 2 to 4 different sequences of exon 2 per individual), which are both presumably functional. With 12 alleles in 108 individuals, we found moderate levels of intra-population polymorphism. The analyses confirmed strong historical positive selection acting on MHC IIB genes and also minimal two sites of recombination were found. Evidence for association of MHC genes and fitness was found in the captive population, but their role in the free-ranging population is ambiguous. The data gained within this study provide the first information about MHC region in the Grey partridge whose abundance in Europe has rapidly declined during past years. Understanding the mechanisms acting in natural populations might help to preserve this species in our environment. The results contribute to better understanding of evolution of immune genes in birds, especially galliforms.

Návaznosti

• GA206/08/1281, projekt VaV: Název: Složky pohlavního výběru monogamního kura koroptve polní
• MUNI/A/0888/2013, interní kód MU: Název: Biodiverzita - analýzy biologických systémů různých úrovní a na různých škálách prostředí (Akronym: BIDA3)

Investor: Masarykova univerzita, Biodiverzita - analýzy biologických systémů různých úrovní a na různých škálách prostředí, DO R. 2020_Kategorie A - Specifický výzkum - Studentské výzkumné projekty