Struktura MHC a jeho vliv na pohlavní výběr monogamního zástupce hrabavých, koroptve polní

KRÁLOVÁ, Tereza, Marta PROMEROVÁ, Anna BRYJOVÁ, Tomáš ALBRECHT, Dana RYMEŠOVÁ a Josef BRYJA. Struktura MHC a jeho vliv na pohlavní výběr monogamního zástupce hrabavých, koroptve polní. In Zoologické Dny, 7. - 8.2.2013, Brno. 2013.

Základní údaje

• Originální název: Struktura MHC a jeho vliv na pohlavní výběr monogamního zástupce hrabavých, koroptve polní
• Autoři: KRÁLOVÁ, Tereza, Marta PROMEROVÁ, Anna BRYJOVÁ, Tomáš ALBRECHT, Dana RYMEŠOVÁ a Josef BRYJA.
• Vydání: Zoologické Dny, 7. - 8.2.2013, Brno, 2013.

Další údaje

• Typ výsledku: Prezentace na konferencích
• Utajení: není předmětem státního či obchodního tajemství
• Klíčová slova česky: MHC, adaptivní imunita, pohlavní výběr, Perdix perdix

Anotace

Jednou ze základních složek specifické imunity čelistnatých obratlovců jsou geny hlavního histokompatibilitního komplexu (MHC geny). Jejich produktem jsou transmembránové glykoproteiny nacházející se na povrchu imunitních i neimunitních buněk. Společně s T lymfocyty mají schopnost rozeznat cizorodé antigeny a spustit adaptivní imunitní reakci a slouží tak k nezbytné obraně organismu před patogeny. Jak ukázal rozsáhlý výzkum této oblasti z posledních let, struktura těchto vysoce polymorfních genů i mechanismus jejich působení na fitness jedince se výrazně liší u různých skupin obratlovců, obzvláště u ptáků. Velké rozdíly se vyskytují nejen mezi jednotlivými řády (např. kur domácí, Galliformes vs. hýl rudý, Passeriformes), ale i v rámci jednoho taxonu (např. Galliformes, kur domácí vs. křepelka japonská). V naší práci jsme se zaměřili na monogamního zástupce hrabavých, koroptev polní (Perdix perdix). Metodou SSCP jsme zgenotypovali polymorfní část MHC genu třídy IIB (exon 2), která kóduje vazebné místo pro antigen u MHC glykoproteinu. Popsali jsme jeho strukturu, individuální i populační variabilitu a historickou selekci působící na tento gen. Zanalyzovali jsme vliv variability MHC IIB na fitness a pohlavní výběr jedince v chovné i volně žijící populaci. U koroptve polní byly nalezeny 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 odhalily nejméně dvě místa rekombinace a stopy genové konverze. U populace chované v zajetí byla nalezena souvislost MHC genů a fitness, ale jejich role v přírodní populaci je zatím nejasná. Získané výsledky přispívají k lepšímu poznání MHC genů u ptáků, včetně mechanismů jejich působení, a zároveň 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. Their products are transmembrane glycoproteins situated on the surface of immune and non-immune cells. With the T lymfocytes they are able to recognize nonself antigens and initiate the adaptive immune response, which creates the essential defence of an organism against pathogens. As the recent extensive research of this region showed, the structure of these highly polymorphic genes such as the mechanisms of their influence on the individual fitness are very different in various groups of vertebrates, especially in birds. Big differences occur not only between various orders (e.g. chicken, Galliformes vs. scarlet rosefinch, Passeriformes), but also within one taxon (e.g. in Galliformes, chicken vs. Japanese quail). In this work we focused on monogamous galliform bird, the Grey partridge (Perdix perdix). We genotyped the polymorphic part of MHC class IIB gene (exon 2) by SSCP method; this part encodes the region for antigen binding on MHC glycoprotein. We described the MHC IIB structure, its individual and population variability, and historical selection acting on this gene. Furthermore, we analyzed the influence of MHC IIB variability on individual fitness and sexual selection in captive and free-ranging population. At least two loci of MHC class IIB gene were found in the Grey partridge (from two to four different exon 2 variants per individual), both putatively functional. Isolation of 12 alleles from 108 individuals shows the medium level of intrapopulation polymorphism. The analyses proved the strong historical selection affecting the MHC IIB genes and at the same time discovered at least two points of recombination and tracks of gene conversion. We found the connection of MHC genes and fitness in the captive population, but their relationship in the free-ranging population is still ambiguous. The results contribute to better recognition of MHC genes in birds, including the mechanisms of their impact, and simultaneously to understanding the evolution of immune genes in birds, especially in Galliformes.

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