Biološki sistemi se mogu ponašati kao braća i sestre na nekoliko načina, uključujući i pozajmljivanje nečega i nikada ne vraćanje. Čini se da je to ono što je ljudski imuni sistem uradio sa proteinom koji sada pomaže u vezivanju i regulaciji podjedinica koje čine antitela, prema saradnji sa više instituta. Otkrili su da, pre nego što ga je imuni sistem evolutivno kooptirao, protein je prvobitno pripadao porodici gena odgovornoj za usmeravanje ćelija da se kreću na pravu lokaciju u pravo vreme kako bi se zadovoljile specifične funkcionalne potrebe.
Istraživači, uključujući Kazuhiko Kavasakija, vanrednog profesora antropologije na Penn State-u, objavili su svoje nalaze u Zborniku radova Nacionalne akademije nauka.
Prema timu, dok ovaj rad prvenstveno informiše o fundamentalnom razumevanju jedne karakteristike imunog sistema i povezanih gena, on takođe može pomoći u otvaranju puteva za buduće terapije, kao što su personalizovani imuni odgovori.
„Sve dolazi odnekud, i verujemo da smo pronašli poreklo lanca spajanja imunoglobina (J lanca), važnog imunološkog molekula“, rekao je dopisni autor Martin F. Flajnik, odsek za mikrobiologiju i imunologiju Univerziteta Merilend, koji je vodio studiju . Flajnik je takođe diplomirao biologiju na Penn State-u 1978. pre nego što je završio postdiplomske studije na Univerzitetu u Ročesteru.
J lanac okuplja i stabilizuje dve vrste antitela, nazvanih imunoglobin M (IgM) i imunoglobin A (IgA). On posebno reguliše strukture molekula IgM i IgA, koji imaju nekoliko podjedinica, i potreban je za njihovo kretanje kroz strukture tela koje proizvode sluz i koje su obložene spoljašnjim izlaganjem, kao što su creva, nosna šupljina i pluća.
Istraživači su otkrili da J lanac potiče od CKSCL hemokina, specifične porodice proteina koji regulišu sposobnost belih krvnih zrnaca da se kreću po telu.
„Poput samog imunoglobina i adaptivnog imuniteta sličnog ljudima, J lanac se pojavio kod kičmenjaka sa vilicama, ali njegovo poreklo je ostalo misteriozno od njegovog otkrića pre više od 50 godina“, rekao je Flajnik. „Ovaj nalaz nikada nije bio očekivan. Kretanje vođeno hemokinima je vitalna funkcija imunog sistema, ali potpuno drugačija funkcija u poređenju sa J lancem!“
Evolucijski, novi geni se često generišu iz gena koji se nalaze fizički blizu jedan drugom na hromozomu, i ti geni obično ostaju grupirani zajedno čak i kada razvijaju različite, ali slične funkcije, ali Kavasaki je rekao da lokacija nije jedini odlučujući faktor za određivanje porekla.
„Evolucioni odnos gena se obično može otkriti kada dva gena zadrže slične sekvence nukleotida ili kodirane aminokiselinske sekvence“, rekao je Kavasaki, misleći na materijale koji sadrže genetski kod organizma. „Ali prethodne studije nisu mogle da otkriju gene koji pokazuju sličnosti sekvence sa genom J lanca, verovatno zato što je sekvenca gena J lanca brzo promenjena na svom poreklu.“
Flajnik je rekao da ima predosjećaj da je J lanac povezan sa grupom gena za sekretorni fosfoprotein koji vezuje kalcijum (SCPP) zbog njihovog sličnog naboja i nivoa prolina, aminokiseline. Znao je da je Kavasaki stručnjak za SCPP gene, pa mu je poslao e-poštu da proceni ideju.
„Rekao mi je da, iz raznih dobrih razloga, SCPP i J lanac nisu povezani“, rekao je Flajnik. „To je bilo tužno, jer je to bila moja omiljena hipoteza.“
