S1A-proteaasin rooli verisolujen aktivaatiossa Drosophila melanogaster -banaanikärpäsellä
Pihlajamäki, Milla (2025-04-09)
S1A-proteaasin rooli verisolujen aktivaatiossa Drosophila melanogaster -banaanikärpäsellä
(09.04.2025)
Julkaisu on tekijänoikeussäännösten alainen. Teosta voi lukea ja tulostaa henkilökohtaista käyttöä varten. Käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty.
suljettu
Julkaisun pysyvä osoite on:
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2025041627929
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2025041627929
Tiivistelmä
Synnynnäisen immuniteetin tutkimuksessa hyödynnetään laajasti Drosophila melanogaster -banaanikärpäsmallia, sillä D. melanogaster -lajin synnynnäinen immuniteetti on hyvin konservoitunut, ja adaptiivinen immuniteetti niiltä puuttuu kokonaan. Lisäksi banaanikärpästen ylläpito on helppoa ja halpaa verrattuna moniin muihin in vivo -malleihin, ja banaanikärpäsille on kehitetty tehokkaita genominmuokkausmenetelmiä. Banaanikärpäsmallin avulla on tehty merkittäviä löytöjä synnynnäisen immuniteetin tutkimuksessa. Esimerkiksi Toll-signaloinnin löytyminen D. melanogaster -lajilta johti myöhemmin tutkimuksiin, joissa havaittiin ihmisen Tollin kaltaisten reseptorien välittämä signalointi.
Useissa eri banaanikärpäsen kudoksissa ilmentyvä Toll-signalointi osallistuu sekä synnynnäisen immuniteetin humoraalisen että soluvälitteisen immuniteetin säätelyyn. Aiemmissa tutkimuksissa on havaittu, että rasvakudoksessa aktivoituva Toll-signalointi johtaa verisoluvasteiden syntymiseen, mutta epäselvää on, miten viesti rasvakudoksesta kulkeutuu verisoluille. Lisäksi aiempien alustavien, vielä julkaisemattomien tutkimustulosten perusteella erään seriiniproteaaseihin kuuluvan geenin ilmentyminen lisääntyy rasvakudoksessa voimakkaasti Toll-aktivaation seurauksena, ja tämän kyseisen geenin rasvakudosspesifinen hiljentäminen vähentää immuuniaktivaation seurauksena tapahtuvaa lamellosyytti-verisolujen muodostumista.
Tutkielman kokeellisen osion tavoitteena on selvittää, miten seriiniproteaasigeenin hiljentäminen rasvakudoksessa vaikuttaa Leptopilina boulardi -loispistiäisen infektoimissa banaanikärpäsissä verisolujen erilaistumiseen sekä niiden määrään imunesteestä ja verestä koostuvassa hemolymfassa. Geeni hiljennettiin RNA-interferenssimenetelmällä ja hiljennyksen tehokkuus määritettiin eristämällä RNA RNAi-kärpästen sekä kontrollikärpäsen rasvakudoksesta. Nämä näytteet analysoitiin RT-qPCR-menetelmällä ja seriiniproteaasigeenin ilmentymisen normalisoinnissa käytettiin perusaineenvaihduntageenejä. Infektoitujen D. melanogaster -kärpäsen verisolut analysoitiin virtaussytometrialla. Tilastolliset analyysit kärpäsryhmien välisten erojen vertailemiseksi tehtiin hyödyntäen Excel- sekä R-ohjelmia.
Infektoituneiden RNAi-kärpäsen plasmatosyyttien eli fagosytoosista vastaavien verisolujen määrä oli tilastollisesti merkitsevästi vähäisempi kuin infektoiduilla kontrollikärpäsillä. Tämä löydös herätti useita uusia tutkimuskysymyksiä. Vielä ei tiedetä, mihin kärpäsen verisoluja vapauttavaan kudokseen rasvakudosspesifisen seriiniproteaasigeenin vasteet kohdistuvat. Ei siis tiedetä, väheneekö geenihiljennetyissä L. boulardi -infektoiduissa kärpäsissä plasmatosyyttien vapautuminen hematopoieettisesta elimestä, toukan nahan alla sijaitsevista liikkumattomien verisolujen varastoista eli sessiilivarastoista vai vaikuttaako seriiniproteaasigeeni hemolymfassa tapahtuvaan plasmatosyyttien proliferaatioon. Toisaalta tämä seriiniproteaasigeeni voi vaikuttaa jopa näihin kaikkiin reitteihin joillakin vielä tuntemattomilla mekanismeilla. Lisäksi tulevissa tutkimuksissa olisi tärkeää selvittää, miten havaitut plasmatosyyttivasteet vaikuttavat L. boulardi -loispistiäisinfektion kulkuun.
Useissa eri banaanikärpäsen kudoksissa ilmentyvä Toll-signalointi osallistuu sekä synnynnäisen immuniteetin humoraalisen että soluvälitteisen immuniteetin säätelyyn. Aiemmissa tutkimuksissa on havaittu, että rasvakudoksessa aktivoituva Toll-signalointi johtaa verisoluvasteiden syntymiseen, mutta epäselvää on, miten viesti rasvakudoksesta kulkeutuu verisoluille. Lisäksi aiempien alustavien, vielä julkaisemattomien tutkimustulosten perusteella erään seriiniproteaaseihin kuuluvan geenin ilmentyminen lisääntyy rasvakudoksessa voimakkaasti Toll-aktivaation seurauksena, ja tämän kyseisen geenin rasvakudosspesifinen hiljentäminen vähentää immuuniaktivaation seurauksena tapahtuvaa lamellosyytti-verisolujen muodostumista.
Tutkielman kokeellisen osion tavoitteena on selvittää, miten seriiniproteaasigeenin hiljentäminen rasvakudoksessa vaikuttaa Leptopilina boulardi -loispistiäisen infektoimissa banaanikärpäsissä verisolujen erilaistumiseen sekä niiden määrään imunesteestä ja verestä koostuvassa hemolymfassa. Geeni hiljennettiin RNA-interferenssimenetelmällä ja hiljennyksen tehokkuus määritettiin eristämällä RNA RNAi-kärpästen sekä kontrollikärpäsen rasvakudoksesta. Nämä näytteet analysoitiin RT-qPCR-menetelmällä ja seriiniproteaasigeenin ilmentymisen normalisoinnissa käytettiin perusaineenvaihduntageenejä. Infektoitujen D. melanogaster -kärpäsen verisolut analysoitiin virtaussytometrialla. Tilastolliset analyysit kärpäsryhmien välisten erojen vertailemiseksi tehtiin hyödyntäen Excel- sekä R-ohjelmia.
Infektoituneiden RNAi-kärpäsen plasmatosyyttien eli fagosytoosista vastaavien verisolujen määrä oli tilastollisesti merkitsevästi vähäisempi kuin infektoiduilla kontrollikärpäsillä. Tämä löydös herätti useita uusia tutkimuskysymyksiä. Vielä ei tiedetä, mihin kärpäsen verisoluja vapauttavaan kudokseen rasvakudosspesifisen seriiniproteaasigeenin vasteet kohdistuvat. Ei siis tiedetä, väheneekö geenihiljennetyissä L. boulardi -infektoiduissa kärpäsissä plasmatosyyttien vapautuminen hematopoieettisesta elimestä, toukan nahan alla sijaitsevista liikkumattomien verisolujen varastoista eli sessiilivarastoista vai vaikuttaako seriiniproteaasigeeni hemolymfassa tapahtuvaan plasmatosyyttien proliferaatioon. Toisaalta tämä seriiniproteaasigeeni voi vaikuttaa jopa näihin kaikkiin reitteihin joillakin vielä tuntemattomilla mekanismeilla. Lisäksi tulevissa tutkimuksissa olisi tärkeää selvittää, miten havaitut plasmatosyyttivasteet vaikuttavat L. boulardi -loispistiäisinfektion kulkuun.