與人類一樣,昆蟲也會感染多種微生物,。然而與我們不同的是,,它們并不產(chǎn)生成千上萬種迥異的抗體去特異性地攻擊病原體。那么,,它們?nèi)绾巫孕l(wèi)呢,?新的研究表明,果蠅能召集它們自己的蛋白質(zhì)部隊,,抵抗微生物侵略者,,這意味著昆蟲的免疫系統(tǒng)比人們以往的認識更為復雜。
過去5年里,,研究人員確認,,在果蠅體內(nèi),由Dscam基因(編碼唐氏綜合征細胞黏附分子)制造的蛋白質(zhì)隨神經(jīng)元的改變而改變,,這有助于識別神經(jīng)元的身份,。Dscam的116個編碼區(qū)總共可編碼神經(jīng)元中38000種差別細微的蛋白質(zhì)。這促使美國馬薩諸塞州波士頓市哈佛醫(yī)學院的發(fā)育神經(jīng)生物學家Dietmar Schmucker聯(lián)想到脊椎動物免疫細胞的特異性,,促使他到神經(jīng)系統(tǒng)之外去尋找Dscam蛋白質(zhì),。
Schmucker的博士后Fiona Watson利用可識別此類蛋白質(zhì)的抗體,在果蠅血淋巴中(昆蟲體內(nèi)相當于血清的成分)及脂肪體細胞和免疫細胞表面找到了這些分子,。研究生Roland Püttmann-Holgado也通過微陣列(microarray)研究證明,,昆蟲免疫系統(tǒng)能利用多種Dscam蛋白質(zhì),。
當Watson利用RNA干擾技術抑制果蠅Dscam基因的表達后,她發(fā)現(xiàn)血細胞吞噬的細菌減少了30%,。研究人員在其他試驗中發(fā)現(xiàn),,昆蟲Dscam基因的各個“版本”對大腸桿菌的黏附性不同,可能說明不同版本具有各自的病原體特異性,。研究人員近日在《科學》雜志網(wǎng)絡版上報告說,,盡管要想確認Dscam蛋白質(zhì)的免疫功能仍需做大量研究,但這些結(jié)果仍意味著該基因的分子功能類似于原始抗體,,能引導游走細胞接近特定病原體,。
加州大學洛杉磯分校的神經(jīng)學家James Clemens和康奈爾大學的進化遺傳學家Brian Lazzaro表示:“這個發(fā)現(xiàn)非常有意思”,說明昆蟲的免疫系統(tǒng)在獲得性免疫——免疫系統(tǒng)記憶并更有效地對付再次感染的能力——的進化中“可能居于較早的位置”,。