Molecular evolution of adaptive immune system genes in aquatic mammals [recurso eletrônico] = Evolução molecular de genes do sistema imunológico adaptativo em mamíferos aquáticos
Bruna Cristina Dias
DISSERTAÇÃO
Inglês
T/UNICAMP D543m
[Evolução molecular de genes do sistema imunológico adaptativo em mamíferos aquáticos]
Campinas, SP : [s.n.], 2022.
1 recurso online (91 p.) : il., digital, arquivo PDF.
Orientador: Mariana Freitas Nery
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia
Resumo: Apesar dos constantes desafios microbianos do meio ambiente, o corpo humano evita infecções por um sistema específico e incrivelmente diverso que pode combater uma miríade de patógenos. O sistema imune adaptativo (AIS) é um mecanismo de defesa muito complexo. O AIS possui dois grupos...
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Resumo: Apesar dos constantes desafios microbianos do meio ambiente, o corpo humano evita infecções por um sistema específico e incrivelmente diverso que pode combater uma miríade de patógenos. O sistema imune adaptativo (AIS) é um mecanismo de defesa muito complexo. O AIS possui dois grupos diferentes de células e moléculas, denominados linfócitos B e T, que se defendem contra micróbios extracelulares e intracelulares. Os linfócitos B sintetizam exclusivamente anticorpos - chamados coletivamente de imunoglobulinas (IG) - produzidos em grande variedade, cada um com diferentes sequências de DNA e, consequentemente, diferentes sítios de ligação ao antígeno. O complexo de genes ativadores de recombinação 1 (RAG1) e 2 (RAG2) catalisa a montagem aleatória de segmentos gênicos variáveis ??(V), diversidade (D) e junção (J) que estão presentes no genoma em inúmeras cópias e geram a enorme variedade dos anticorpos montados e receptores de antígeno. Acredita-se que a origem dos RAGs deve ter sido crucial para a imunidade adaptativa, já que todos os genes BCR e TCR usam o mesmo mecanismo de rearranjo V(D)J. A ocupação de novos ambientes é um cenário favorável ao surgimento e diversificação de novas espécies. A transição dos tetrápodes da terra para a água é um exemplo clássico da ocupação de novos ambientes, caracterizados por grandes transformações morfológicas e fisiológicas. Cetáceos e sirênios constituem modelos interessantes de espécie a serem estudados considerando suas mudanças ambientais da terra para a água, bem como sua segunda radiação de ambientes marinhos para fluviais. A fim de aprofundar nosso conhecimento sobre o sistema imune adaptativo de mamíferos aquáticos por meio de uma perspectiva evolutiva considerando diferentes transições ambientais, o Capítulo 1 traz análises evolutivas dos genes RAG1 e RAG2 em Cetáceos, demonstrando que os genes RAG1 e RAG2 permaneceram bastante conservados entre os tetrápodes, e evolução diferencial acontecendo nesses genes intimamente ligados na linhagem dos cetáceos, com RAG1 sendo menos conservado quando comparado a outros mamíferos da filogenia. O capítulo 2 é a primeira caracterização do locus da cadeia leve da imunoglobulina em Trichechus manatus e Trichechus inunguis, mostrando que o número de segmentos codificados genomicamente e, consequentemente, a diversidade segmentar é limitada nos peixes-boi. Os peixes-boi parecem ter apenas alguns pseudogenes V dentro da cadeia lambda organizados de maneira diferente como visto na maioria dos tetrápodes, permitindo que os peixes-boi criem muito pouca diversidade de anticorpos através da região da cadeia leve da imunoglobulina
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Abstract: Despite the constant microbial challenges from the environment, the body prevents infections by a specific and incredibly diverse system that can fight myriad pathogens. The adaptive immune system (AIS) is a very complex defense mechanism. The AIS has two different groups of cells and...
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Abstract: Despite the constant microbial challenges from the environment, the body prevents infections by a specific and incredibly diverse system that can fight myriad pathogens. The adaptive immune system (AIS) is a very complex defense mechanism. The AIS has two different groups of cells and molecules, called B and T lymphocytes, that defend against extracellular microbes and intracellular microbes. B lymphocytes exclusively synthesize antibodies - collectively called immunoglobulins (IG) - produced in great variety, each with different DNA sequences and, consequently, different antigen-binding sites. Recombination-activating genes 1 (RAG1) and 2 (RAG2) genes complex catalyzes random assembly of variable (V), diversity (D), and joining (J) gene segments that are present in the genome in numerous copies and generate the enormous variety of the assembled antibodies and antigen receptors. It is believed that the RAGs origin must have been crucial for adaptive immunity, as all of the BCR and TCR genes use the same mechanism of V(D)J rearrangement. The occupation of new environments is a favorable scenario for the emergence and diversification of new species, and the molecular changes taking place in the genome of organisms during this occupation have ceased to be a mystery. Tetrapods’ transition from land to water is a classic example of the occupation of new environments, characterized by great morphological and physiological transformations. Cetaceans and sirenians make an interesting model species to study considering their environmental changes from land to water, as well as their second radiation from marine to fluvial environments. In order to deepen our knowledge about the adaptive immune system of aquatic mammals through an evolutionary perspective considering different environmental transitions, Chapter 1 brings evolutionary analyses of the RAG1 and RAG2 genes in Cetaceans, demonstrating that RAG1 and RAG2 genes remained fairly conserved among tetrapods, and differential evolution happening in these closely linked genes in the Cetacea lineage, with RAG1 being less conserved when compared to other mammals of the phylogeny. Chapter 2 is the first characterization of both Trichechus manatus and Trichechus inunguis immunoglobulin light chain locus, showing that the number of genomically encoded segments and, consequently, the segmental diversity is limited in manatees. Manatees seem to have only a few V pseudogenes within the lambda chain organized in a different manner as seen in most tetrapods, enabling manatees to create very little antibody diversity through the immunoglobulin light chain region
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Molecular evolution of adaptive immune system genes in aquatic mammals [recurso eletrônico] = Evolução molecular de genes do sistema imunológico adaptativo em mamíferos aquáticos
Bruna Cristina Dias
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Bruna Cristina Dias