Un team guidato dalla Johns Hopkins scienziati ha trovato la prima prova evidente che il processo dietro notevole capacità del sistema immunitario umano di riconoscere e rispondere a un milione di diverse proteine potrebbe aver avuto origine da una famiglia di geni la cui unica apparente funzione è quella di saltare in genetica materiale.
"Jumping geni" si sono essenzialmente tagliare del materiale genetico, e gli scienziati hanno sospettato che questa capacità potrebbe essere stato preso in prestito da parte delle cellule che necessitano di costruire molte proteine diverse da uno specifico, unico insieme di istruzioni - la chiave per riconoscere un milione di immuno- stimolante delle proteine. Ma fino ad ora, nessun gene che salta era noto per avere giusto.
Scrivendo sul numero del 23 dicembre della Natura , i ricercatori dimostrano che un gene chiamato Ermete saltare, ancora attivi nella mosca domestica comune, crea cambiamenti nel DNA molto simile a quelli creati dal processo dietro riconoscimento dell'antigene.
"Hermes si comporta più come il processo utilizzato dal sistema immunitario a riconoscere un milione di diverse proteine, chiamate antigeni, di qualsiasi gene precedentemente studiato saltare", dice Nancy Craig, Ph.D., professore di biologia molecolare e della genetica in Istituto Johns Hopkins ' per Basic Scienze Biomediche ed un Howard Hughes Medical Institute. "E 'fornisce la prima prova reale che i processi genetici alla base della diversità antigene potrebbe essersi evoluta da l'attività di un gene che salta, probabilmente un parente stretto di Hermes".
Riconoscimento di antigeni tante permette al sistema immunitario di combattere le infezioni e distinguere l'amico dal nemico. Il "grande disegno" dietro questa capacità è che le cellule costruire proteine chiamate anticorpi che si legano agli antigeni particolare, ma i primi passi di questo processo sono stati difficili da studiare. Hermes dovrebbe aiutare a rivelare alcuni segreti di questo processo, dicono i ricercatori.
"Il sistema immunitario ha un approccio alla costruzione di proteina simile a quella di commensali creando un pasto in una tavola calda, ma come il sistema immunitario processo 'a la carte' che accade è ancora oscura," dice Craig.
Ma l'approccio à la carte offre una grande diversità da un numero limitato di scelte, sia nel sistema immunitario o in una caffetteria. Per esempio, in una caffetteria, una cena potrebbe avere un pasto a base di purè di patate, broccoli e una braciola di maiale, e un altro patatine fritte, insalata e un hamburger, e così via attraverso tutte le possibili combinazioni di offerte.
Mentre le scelte non sono così gustosi, le cellule immunitarie selezionare le sezioni di alcune istruzioni genetiche al fine di rendere le istruzioni per una proteina che riconosce un antigene particolare. Macchine tagli fuori gli indesiderati sezioni genetica e si riconnette quelli avanzati, creando un unico gene (l'equivalente cellulare del pasto il commensale è). Cattura delle diverse sezioni porterà ad un gene diverso, portando le istruzioni per una proteina differente che riconosce un antigene diverso, e così via.
Questo processo a la carte, conosciuto come V (D) J ricombinazione, è simile alla escissione di geni saltellanti, ma nessuno aveva trovato uno dei suoi caratteristici stranezze: come il DNA indesiderato viene rimosso, il DNA residuo forma un piccolo anello.