Al secuenciar genes de más de un cuarto de millón de células en seis especies de mamíferos, los investigadores del Instituto Wellcome Sanger, el Instituto Europeo de Bioinformática de EMBL y sus colaboradores, han demostrado cómo los genes en la respuesta inmune han variado la actividad entre las células y las especies.
El estudio, publicado hoy 24 de octubre en Naturaleza , analizó en detalle sin precedentes los genes que se activan en la respuesta inicial de una célula a una invasión de patógenos: la respuesta inmune innata. Midieron la actividad de miles de genes en más de 250,000 células individuales utilizando la tecnología de genómica de células individuales para trazar elevolución de la inmunidad antiviral y antibacteriana.
El trabajo anterior ha demostrado que muchos genes en la respuesta inmune innata han evolucionado rápidamente en los vertebrados. Se cree que esto es causado por la presión implacable del ataque de patógenos como las bacterias y los virus. Estos incluyen genes que producen moléculas de citoquinas y quimiocinas, queactúan de diversas maneras: algunas son moléculas inflamatorias que alertan al cuerpo del peligro; otras restringen la capacidad de multiplicación de un patógeno y otras inducen la muerte celular. Representan una estrategia exitosa del huésped para contrarrestar la rápida evolución de los patógenos.
El equipo demostró que estos genes que han evolucionado rápidamente entre especies también tienen una actividad muy variable en diferentes células dentro del tejido de un individuo.
Por el contrario, descubrieron que los genes que se conservan entre las especies y regulan la respuesta inmune se activan de manera más consistente a través de las células dentro de un tejido. Estos genes pueden estar bajo restricciones más estrictas porque están involucrados en muchas funciones diferentes dentro de las células. Pero, también están dirigidos por virus. Estos genes restringidos representan el talón de Aquiles, utilizado por los patógenos para subvertir el sistema inmunitario.
El Dr. Tzachi Hagai, autor principal de la investigación en el Instituto Wellcome Sanger dijo: "Creemos que este patrón de activación, donde algunos genes están bajo control estricto y otros tienen una actividad más variable, ha evolucionado como una forma deafina la respuesta inmune. Es eficaz, pero equilibrado. Los genes pueden evolucionar para ayudar a una célula a controlar a un atacante, y el uso de esos genes puede variar entre las células, por lo que los tejidos circundantes no se ven afectados por una caída masiva ".
La Dra. Sarah Teichmann, Jefa de Genética Celular del Instituto Wellcome Sanger y autora principal de la investigación dijo: "El poder de la secuenciación del ADN en la resolución de células individuales significa que este tipo de estudio ahora es posible. Hay un estimado de 37 billonescélulas en el cuerpo humano, cada una con el mismo código genético. Pero las células individuales se comportan de manera diferente, usan ese código genético de una manera diferente. Al estudiar las células individuales podemos entender estos componentes básicos de la vida y cómo funcionan juntos, incluyendocómo resisten los patógenos "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Wellcome Trust Sanger . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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