иммунотест

http://evolbiol.ru/mkimmun2.htm

Известия РАН, Серия биологическая. 2006.

УДК 575.86

Наш обзор "Как отличить своих от чужих"

 ГИПОТЕЗА ИММУНОЛОГИЧЕСКОГО ТЕСТИРОВАНИЯ ПАРТНЕРОВ - СИСТЕМЫ РАСПОЗНАВАНИЯ «СВОИХ» И «ЧУЖИХ» В ИСТОРИЧЕСКОЙ ПЕРСПЕКТИВЕ

А. В. Марков*, А. М. Куликов**

*Палеонтологический институт РАН, 117647 Москва, ул. Профсоюзная, 123

**Институт биологии развития РАН, 117334 Москва, ул. Вавилова, 26

Гипотеза аутоиммунного тестирования брачных партнеров предполагает формирование индивидуальной системы восприятия на основе иммунологического принципа, т.е. путем прижизненного подбора «прямых» или «обратных слепков» своих собственных ключевых антигенов или сигнальных молекул. Такая система обеспечивает согласованное изменение системы сигналов и системы их восприятия при возникновении новых адаптаций, что приводит к автоматическому формированию репродуктивной изоляции за ограниченное число поколений. Наличие систем распознания «свой-чужой» практически у всех живых организмов предполагает формирование механизмов аутоиммунного тестирования потенциальных брачных партнеров на самых ранних этапах эволюции и возможность эволюционных изменений самой тестирующей системы. Настоящая статья посвящена анализу возможных механизмов аутоиммунного тестирования в исторической перспективе - от бактерий до низших хордовых.

Иммунологический механизм формирования репродуктивных предпочтений и изоляции, предложенный нами в предыдущем сообщении, вероятно имеет весьма древнюю историю и берет свое начало от самых первых, возникших еще на заре жизни систем распознавания «своих» и «чужих». По мере усложнения системы растет и сложность задачи распознавания. На уровне матричного синтеза и гомологичной рекомбинации «узнавание своего» может происходить в известной мере автоматически, на основе свойства комплементарности. На организменном уровне алгоритм «узнавания» должен включать восприятие информации о статусе партнера и ее сравнение со своим собственным статусом. У более сложных организмов задача адекватной оценки своего собственного статуса сама по себе становится достаточно сложной и требует создания некой модели, или «образа самого себя». Рассмотрим основные этапы развития систем распознавания своего и чужого в ходе эволюции.

Прокариоты. Обмен генетическим материалом у прокариот в большинстве случаев происходит только между близкородственными штаммами, хотя в последнее время чаще обсуждается как раз менее типичное явление - генетический обмен между неродственными формами. Реально доля генов, приобретенных путем такой «отдаленной гибридизации», в геномах изученных бактерий и архей не превышает 15% у свободноживущих форм и 8-9% у паразитических (Шестаков, 2003).

У прокариот есть несколько способов обмена генетическим материалом. Это, прежде всего, конъюгация («половой процесс»). Конъюгация часто контролируется не самим микроорганизмом, а мобильными генетическими элементами - плазмидами, самостоятельными фрагментами ДНК, не обязательными для жизни клетки. Именно плазмиды во многих случаях кодируют белки, необходимые для конъюгации. Во время конъюгации генетический материал передается однонаправленно - от клетки-донора клетке-реципиенту, и генетический материал бактерии-донора может попасть к бактерии-реципиенту только после переноса индуцировавшей коньюгацию плазмиды. При этом бактерии вступают в контакт при помощи специальных отростков - пилей. Белки пилей тоже часто кодируются плазмидами, а не основным геномом бактерии, и участвуют, по-видимому, в «оценке» партнерами друг друга, т.е. в распознавании по принципу «свой - чужой» (Anthony et al., 1994).

У некоторых бактерий конъюгация индуцируется специальными сигнальными пептидами - половыми феромонами, выделяемыми клеткой - будущим реципиентом. Феромоны воспринимаются другими клетками, несущими конъюгационную плазмиду - будущими донорами (Maqueda et al., 1997). Восприятие феромонов и реакция на них строго специфичны (каждая плазмида реагирует только на «свой» феромон) (Dunny et al., 2001). Примечательно, что специфические пептидные феромоны, воспринимаемые данной плазмидой, вырабатываются клетками, в которых эта плазмида отсутствует. Проникновение плазмиды в клетку ингибирует выработку данного феромона. Едва ли производство таких пептидных феромонов является адаптивно выгодным для самих бактерий, превращающихся при узнавании и конъюгации с бактериями-донорами плазмид в своеобразные «плазмидосборные машины». Скорее, рассматриваемые пептиды формируются как побочный продукт жизнедеятельности, например, в ходе работы имеющихся у прокариот протеасом - молекулярных комплексов, расщепляющих белки на короткие пептиды. У позвоночных полученные таким образом пептиды используются в качестве «унифицированных» антигенов, связывающихся с молекулами ГКГ и представляемых на поверхности клеток для сканирования Т- и NK-лимофцитами. По-видимому, сама «идея» использования таких пептидов в качестве уникальных химических идентификаторов особи, сигнализирующих о ее генетическом статусе (в данном случае - об отсутствии конкретной плазмиды, и, возможно, о видовой принадлежности) возникла еще на уровне прокариот и их мобильных симбиотических компонентов - плазмид.

В процессе конъюгации распознание своих и чужих осуществляется и на уровне молекулярных комплексов внутри клетки-донора. Белок TraJ (или его гомологи TrwB, virD4 и др.) специфически связывается с релаксазами - белками, которые, в свою очередь, ковалентно связываются с ДНК донора в его цитоплазме и, по-видимому, первыми вводятся в цитоплазму реципиента, увлекая за собой донорскую ДНК. Роль TraJ и его гомологов заключается в установлении контакта между донорской ДНК и конъюгационным аппаратом - белковым комплексом, который пронизывает клеточную стенку и представляет собой сложный канал, завершающийся снаружи пилусом. Показано, что связывание TraJ и его гомологов с релаксазами высоко специфично (TraJ данной плазмиды связывается только со «своими» релаксазами, кодируемыми той же плазмидой) (Llosa et al., 2002, 2003).

Другой способ обмена генетической информацией у прокариот - вирусная трансдукция. Специфичность в выборе реципиента в этом случае определяется только избирательностью вирусов.

Трансформация (поглощение чужой ДНК из среды) - третий способ генетического обмена у прокариот. Для успешной трансформации бактерия-реципиент должна прийти в состояние «компетентности». Переход в это состояние может происходить в ответ на присутствие в среде специфических сигнальных пептидов (Morrison, Lee, 2000), что говорит о том, что, возможно, какие-то механизмы различения «своих» и «чужих» действуют и в этом случае.

Во многих случаях чужеродная ДНК, попавшая в цитоплазму бактерии, уничтожается специальными ферментами-рестриктазами. Высокое сходство нуклеотидных последовательностей «чужой» и «своей» ДНК повышает вероятность успешной рекомбинации, т.е. включения чужой ДНК в геном реципиента вместо гомологичного участка его собственной хромосомы. В этом особенно ярко проявляется принцип различения своего и чужого.

Таким образом, различные системы распознавания своих и чужих сложились уже у прокариот. Не исключено, что уже в прокариотной биосфере (в архее и раннем протерозое) эти древнейшие механизмы формирования «половых предпочтений» уже были важным фактором, обеспечивающим, во-первых, рост биоразнообразия, во-вторых - сохранение его дискретности. Вместе с тем у прокариот обмен генами между отдаленными в таксономическом отношении организмами - явление достаточно распространенное. Предполагают, что в природе практически любая генетическая информация может быть перенесена от одного вида прокариот к другому, если не прямо, то через посредников (Гусев, Минеева, 1992). Это сильно «размывает» дискретность таксонов прокариот и в какой-то степени ограничивает возможности их диверсификации. Это должно было снижать темп эволюции в прокариотной биосфере (Rudi et al., 1998).

Низшие эвкариоты. С появлением эвкариот, способных к настоящему половому процессу (слиянию гамет), механизмы репродуктивной изоляции, основанные на различении своих и чужих, получили дальнейшее развитие. Ясно, что слияние гамет неродственных форм приводило бы к еще более непредсказуемым и, в общем случае, вредным последствиям, чем обмен плазмидами и отдельными фрагментами хромосомы между неродственными видами прокариот.

Известно, что одноклеточные эвкариоты способны отличать «свое» от «несвоего» даже на уровне разных особей одного вида. Если у раковинной амебы Arcella polypoda отрезать псевдоподию, то при восстановлении контакта с клеткой она быстро прирастает обратно. Если же приложить отрезанную псевдоподию к другой особи того же вида, срастание иногда происходит, а иногда нет. Если культивировать потомков одной особи в разных условиях в течение недели, отрезанные части их клеток теряют способность срастаться между собой (Reynolds, 1924). Это очень напоминает результаты опытов с насекомыми, когда культивирование в разных условиях приводило к развитию репродуктивной несовместимости (например, Шапошников 1961, Dodd, 1984, и др.).

Пересадка ядер между представителями разных видов амеб и инфузорий приводит к гибели организмов; такие же пересадки в пределах одного вида проходят благополучно и не сказываются на жизнеспособности клеток (Галактионов, 1995).

У грибов (например, у Schizophyllum commune и Coprinus cinereus) имеются тесно сцепленные кластеры высоко полиморфных генов феромонов и феромонных рецепторов. Эта сложная молекулярная система различения своих и чужих не только позволяет предотвратить самооплодотворение, но и обеспечивает эффективный выбор генетически отличающихся брачных партнеров (Vaillancourt et al., 1997; Halsall et al., 2000).

Гаметическое распознавание своих и чужих. «Выбор партнера» на уровне гамет. Хемосенсорное распознавание «своих» и «чужих» на уровне половых клеток (гамет) характерно как для одноклеточных, так и для многоклеточных эвкариот, причем у последних, по-видимому, отчасти сохраняются механизмы распознавания и выбора партнера (т.е. другой гаметы), выработавшиеся еще на стадии одноклеточных. Этот гаметический механизм «выбора партнера» особенно важен для неподвижных и малоподвижных многоклеточных с наружным оплодотворением, у которых взрослые стадии мало приспособлены для осуществления активного выбора чего бы то ни было. Так, например, на поверхности гамет морских ежей и моллюсков экспрессируются высоко полиморфные рецепторные белки, обеспечивающие различение «своих» и «чужих» химических сигналов и выбор «подходящей» гаметы противоположного пола для копуляции (Swanson, Vacquier, 1998; Palumbi, 1999).

Любопытно, что какие-то механизмы «выбора партнера» на уровне гамет могут работать даже после оплодотворения. У гребневика Beroe ovata часто имеет место слияние яйцеклетки сразу с несколькими сперматозоидами (полиспермия). Пронуклеусы сперматозоидов после этого остаются на месте своего проникновения, тогда как женский пронуклеус ведет себя так, как будто выбирает партнера: мигрирует по клетке от одного мужского пронуклеуса к другому, пока не сольется с одним из них (Carre et al., 1991).

У животных с внутренним оплодотворением также может осуществляется «выбор партнера» на уровне гамет, причем в этом случае могут быть задействованы не только сигнально-рецепторные системы самих гамет, но и более сложные «системные» механизмы, в частности, иммунная система самки. Так, яйцеклетка мыши способна «выбирать» сперматозоиды, несущие гаплотип ГКГ, отличный от ее собственного (Wedekind et al., 1996). Сперматозоиды млекопитающих экспрессируют на своей поверхности индивидуализированные наборы обонятельных хеморецепторов, способные отличать «свое» от «чужого» (Ziegler et al., 2002). Обнаружена также экспрессия генов вомероназальных рецепторов V1-R (тех самых, которые отвечают за распознание феромонов) в развивающихся половых клетках в семенниках грузынов (Tatsura et al., 2001). Недавно получены прямые подтверждения того, что обонятельные рецепторы человеческих сперматозоидов определяют их хемотаксис (Spehr et al., 2003).

Иммунологические реакции на антигены спермы можно рассматривать как прямое вмешательство иммунной системы в выбор партнера и репродукцию. В этом случае иммунологическое тестирование оказывает влияние на формирование не прекопуляционных (поведенческих), а посткопуляционно-презиготических изолирующих барьеров.

У людей бесплодие многих супружеских пар связано с присутствием антител к специфическим антигенам спермы. Эти антигены начинают экспрессироваться только в период полового созревания, и поэтому воспринимаются как «чужие» не только иммунными системами других людей, но даже и самого производителя сперматозоидов. Обычно развивающиеся сперматозоиды в семенниках недоступны клеткам иммунной системы благодаря тестикулярному барьеру (blood-testis barrier), однако в ряде случаев барьер нарушается, и тогда у мужчины могут образоваться антитела против собственных сперматозоидов, что приводит к бесплодию. Антитела против спермы могут образовываться и у женщин, что также отрицательно сказывается на плодовитости. В этой ситуации самое непонятное - это почему у большинства женщин такие антитела все-таки не образуются (Mazumdar, Levine, 1998). Иммунизация морских свинок специфическим белком спермы PH-20 приводит к полному бесплодию, которое, впрочем, имеет временный характер (Primakoff et al., 1988).

Важно, что иммунная реакция на сперму у женщин может быть избирательной (сперматозоиды одних партнеров агглютинируются, других - нет) (Dondero et al., 1978). Это показывает принципиальную возможность участия данного механизма в формировании изолирующих барьеров.

С реакциями иммунологического характера, происходящими в половых путях самки, может быть связано явление «выбора спермы» самками при полиандрии (спаривании с несколькими самцами). Например, межвидовые скрещивания у некоторых близкородственных видов насекомых (прямокрылых, жуков и др.) приводят к появлению вполне жизнеспособного гибридного потомства, однако если самка спарилась с двумя самцами - конспецифичным и гетероспецифичным, все потомство обычно несет гены только одного из двух самцов - конспецифичного. Факты, свидетельствующие о возможности выбора самкой «наиболее комплементарной» спермы в случае полиандрии, известны для многих животных, включая дрозофил, ящериц, мышей, кроликов и людей. Участие иммунной системы в этом выборе рассматривается как одна из наиболее правдоподобных гипотез. В частности, указывается, что иммунная система каждой конкретной самки может воспринимать сперму разных самцов как объекты разной степени «чужеродности» («non-self») (Zeh, Zeh, 1997, p. 70). Интересно, что некоторые поверхностные антигены сперматозоидов являются продуктами генов, жизненно важных для нормального развития эмбриона, как, например, антиген F9, экспрессирующийся на поверхности сперматозоидов у мышей (Van Blerkom, 1977). Представление подобных ключевых антигенов для тестирования иммунной системой самки может быть весьма полезным механизмом оптимизации выбора партнера на уровне гамет (при полиандрии).

Авторы, показавшие важную роль полиандрии и «выбора спермы» в обеспечении «генетической совместимости» родителей, задаются вполне законным вопросом: почему не у всех видов животных с внутренним оплодотворением самки практикуют полиандрию? (Zeh, Zeh, 1997). Нам представляется, что ответом на этот вопрос является существование иных, прекопуляционных механизмов выбора наиболее «генетически комплементарного» брачного партнера, в том числе связанных с прекопуляционным иммунологическим тестированием.

К этому же классу явлений (т.е. к «выбору партнера» на уровне гамет при помощи средств иммунологического характера) относится «реакция на осеменение», хорошо изученная на примере дрозофилы. Эта реакция наблюдается после спаривания и связана с коагуляцией эякулята в половых путях самки. Реакция приводит к образованию «пробки после спаривания» (mating plug); выделению самкой феромонов-антиафродизиатиков, действие которых состоит в снижении аттрактивности самок для самцов и рецептивности самих самок к ухаживанию самцов; размещению запасов спермы в спермотеке (sperm sac); подготовке сперматозоидов к оплодотворению яйцеклеток. Реакция на осеменения имеет и более общие физиологические последствия - увеличение плодовитости самок и снижение их продолжительности жизни (Alonso-Pimentel et al., 1994; Wolfner, 1997). В реакции принимает участие около 100 белков, вырабатываемых придаточными железами самца и попадающих в половые пути самки с семенной жидкостью (Acessory gland proteins, ACP) (Swanson et al., 2001; Knowles, Markow, 2001). Весьма примечательно, что примерно половина из их числа относится к протеолитическим, в том числе к участникам иммунного ответа (Mueller et al., 2004).

Характерной особенностью реакции является ее резкое усиление при межвидовых скрещиваниях, как по продолжительности, так и по негативному физиологическому эффекту на функциональные способности сперматозоидов, что свидетельствует о значимости этого признака при формировании репродуктивной изоляции (Nurminsky et al., 1998; Tsaur et al., 2001). Более того, на примере нескольких видов пустынных дрозофил показано, что при скрещивании особей из разных (происходящих их разных мест) популяций одного вида реакция на осеменение в большинстве случаев оказывается заметно более интенсивной, чем при внутрипопуляционных скрещиваниях (Knowles, Markow, 2001). В данном случае мы видим те же закономерности зарождения посткопуляционной репродуктивной изоляции в расходящихся популяциях, как и в случае возникновения поведенческих (прекопуляционных) барьеров в описанных выше экспериментах по искусственному видообразованию. В обоих случаях удивительная согласованность ведущих к эндогамии изменений у самцов и самок, на наш взгляд, легче всего объясняется участием одного и того же механизма - иммунологической «оценки» степени генетической близости партнера. Подобное гистотипирование потенциальных партнеров может обеспечить автоматическое зарождение как прекопуляционных, так и посткопуляционных (презиготических) барьеров между популяциями, адаптированными к разным условиям.

Дополнительным основанием для предположения об иммунологической природе реакции на осеменение служит тот факт, что среди ACP-белков самца имеется значительное количество сигнальных белков (Wolfner, 1997), в том числе и такие, которые подвергаются расщеплению при попадании в половой тракт самки, например Acp26Aa (Park, Wolfner, 1995), и обладают при этом высоким полиморфизмом короткого сигнального N-концевого сегмента, напоминающим полиморфизм антигенных детерминантов ГКГ (Tsaur et al., 2001).

Важно отметить, что реакция на осеменение широко распространена в животном мире, от членистоногих и моллюсков до хордовых, и обладает во всех случаях сходными физиологическими и биохимическими признаками (Zeh, Zeh, 1997; Hellberg, 2000).

Реакция на осеменение тесно связана с явлением избирательного оплодотворения, частично рассмотренным выше в связи с «выбором спермы» самками, практикующими полиандрию. При межвидовых скрещиваниях у насекомых (в тех случаях, когда такие скрещивания в принципе возможны и приводят к появлению гибридного потомства) выявляется «положительная избирательность» оплодотворения: сперматозоиды «чужого» вида имеют значительно меньше шансов на успешное оплодотворение по сравнению со «своими» (Zeh, Zeh, 1997). Отчасти это обусловлено «реакцией на осеменение».

С другой стороны, у некоторых дрозофил (а именно у пустынных видов, приуроченных к кактусам) обнаружено явление самонесовместимости, состоящее в том, что после близкородственных спариваний оплодотворение не наступает и самки не откладывают яиц. При этом показано, что оба родителя вполне фертильны, а сперматозоиды, попадающие в половые пути самки, являются жизнеспособными и полноценными (Markow, 1997). Такой механизм предотвращения инбридинга напоминает аналогичные явления, хорошо известные у позвоночных (например, предпочтение генетически отличающихся партнеров) и явно предполагает наличие эффективных средств определения степени генетической близости партнера.

Мы видим, таким образом, что у насекомых, как и у позвоночных, существует некий «оптимум генетического сходства» половых партнеров, при котором вероятность успешного размножения максимальна. Важно, что наибольшая вероятность репродуктивного успеха характерна не для самых близких и не самых удаленных скрешиваний, а для некого промежуточного («среднего») уровня генетической близости партнеров, который, вероятно, может смещаться в зависимости от условий в сторону большего или меньшего сходства. Для реализации подобного выбора (как на прекопуляционном, так и на посткопуляционном этапе) необходимы эффективные механизмы определения степени генетической близости партнера.

Растения. Способность к различению своего и чужого наблюдается и у растений. Так, у покрытосеменных широко распространено явление «самонесовместимости», смысл которого состоит в защите растения от самооплодотворения и инбридинга. Обычно самонесовместимость реализуется благодаря происходящей на рыльце пестика избирательной элиминации пыльцевых зерен, произведенных тем же самым или близкородственным растением.

Ключевую роль в самонесовместимости играют полиморфные белки, кодируемые генами так называемого S-локуса. Со стороны пестика несовместимость контролирует белок S-Rnase, разрушающий РНК в пыльцевой трубке «своих» пыльцевых зерен. Со стороны пыльцы специфичность элиминации и различение «своих» и «чужих» определяют белковые продукты генов SLF (S-locus F-box). Предполагается, что белки SLF отличают «свой» вариант белка S-Rnase от «чужих»; в первом случае РНК-аза сохраняет функциональность, что приводит к гибели пыльцевого зерна; во втором SLF-белок осуществляет убиквитинирование РНК-азы, следствием чего является деградация РНК-азы в 26-S протеасоме. Молекулярный механизм различения «своих» и «чужих» пока не выяснен. В контексте данной работы особенно любопытен тот факт, что белок S-Rnase, по-видимому, происходит от белков - РНК-аз, выполняющих у растений «иммунологическую» функцию защиты от инфекций (Kao, McCubbin, 1996; McClure, 2004). Таким образом, у растений, как и у животных, тоже наблюдается тройственная связь между системами различения своего и чужого, иммунологией и выбором брачных партнеров.

Существует и ряд других механизмов «самонесовместимости». Предполагается, что эти механизмы возникали в эволюции покрытосеменных несколько раз независимо. Например, у представителей рода Narcissus и ряда других однодольных, а также у некоторых древесных форм самонесовместимость реализуется за счет дегенерации зародышевого мешка в случае самоопыления. При этом изменения в семяпочке становятся заметны задолго до того, как растущая пыльцевая трубка достигает завязи, что свидетельствует о существовании механизма удаленного «обмена информацией» между завязью и пыльцевой трубкой и о системной реакции пестика на самоопыление (Barrett, 1998). Встречается также «гетероморфная» самонесовместимость. В этом случае вид представлен несколькими морфами, причем пыльца данной морфы может оплодотворить только яйцеклетки других морф.

Наконец, существуют и другие типы взаимодействия между пыльцой и пестиком, определяющие «выбор партнера» менее жестким образом. При этом вероятность гомо- или гетерофильного оплодотворения зависит от количества и состава пыльцы, попавшей на рыльце пестика (Cruzan, Barrett, 1996). Молекулярно-генетические основы этих систем «выбора партнера» неизвестны. По-видимому, предпочтение «чужой» пыльцы в данном случае проявляется только тогда, когда есть возможность выбора. Подобные механизмы могут обеспечивать изменение половых предпочтений в зависимости от экологических условий (Barrett, 1998).

Способность к выбору подходящей пыльцы, по-видимому, наиболее развита у покрытосеменных растений. Наличие пестика, закрытые плодолистики - одно из важнейших отличительных свойств этой группы, обеспечившее возможность развития сложных и разнообразных механизмов выбора брачных партнеров (мужских гаметофитов) (Barrett, 1998). Любопытно, что среди растений, как и среди животных, именно та группа, в которой наиболее ярко проявляется тенденция к морфофизиологическому прогрессу, одновременно обладает и наилучшими возможностями для оптимального выбора брачного партнера. У животных это позвоночные и в особенности млекопитающие с их наиболее сложной и совершенной адаптивной иммунной системой и хеморецепцией; у растений - покрытосеменные с их пестиком, обладающим сложными биохимическими системами выбора пыльцы. Это согласуется с нашими представлениями о том, что способность к целесообразному выбору подходящего брачного партнера является одним из важных факторов прогрессивной эволюции.

Не исключено, что у растений присутствуют и какие-то аналоги адаптивной иммунной системы. Новые варианты генов, кодирующих разнообразные защитные белки, могут появляться в результате соматического мутирования и рекомбинации (Loker et al., 2004). Показано, что у Arabidopsis thaliana заражение паразитическим оомицетом Peronospora parasitica вызывает усиление соматической рекомбинации (Lucht et al., 2002). Такой же эффект оказывает на табак заражение различными вирусами. Рекомбинация усиливается не только в пораженных тканях, но и в тех, которые не были затронуты инфекцией. Предполагается, что инфекция стимулирует генерацию некого системного сигнала, который распространяется по организму и стимулирует перестройку ДНК в соматических клетках (Kovalchuk et al., 2003). Напомним, что соматические мутации у растений, так же как и у многих низших животных, лишенных «Вейсмановского барьера», легко могут передаваться потомству и становиться наследственными.

Многоклеточные животные (беспозвоночные). В результате перехода к многоклеточности организмы столкнулись сразу с несколькими новыми проблемами. Им нужно было не только поддерживать целостность и дискретность своего вида, ограничивая приток чужих генов извне, но и заботиться о целостности организма, представлявшего собой поначалу слабо дифференцированный конгломерат полуавтономных модулей - клеток, еще недавно бывших самостоятельными организмами. Для первых примитивных многоклеточных развитие и усиление «тяги к своим» и «отторжения чужих» (в том числе собственных клеток, изменившихся в результате соматического мутирования) было чрезвычайно актуальной задачей. Именно эту задачу сохранения целостности многоклеточного организма (а не борьбу с инфекциями!) считают некоторые авторы главной движущей силой развития иммунной системы у животных (Rinkevich, 2004b).

«Тяга к своим» у низших многоклеточных показана в экспериментах с губками, клетки которых способны воссоединяться после искусственного разделения. Причем, если перемешать разрозненные клетки губок, относящихся к двум разным видам, то они сползаются в отдельные конгломераты в строгом согласии со своей видовой принадлежностью (Moscona, 1968; Muller, 1982).

Что касается «отторжения чужих», то проблема усугублялась тем, что крупные многоклеточные организмы представляли собой весьма удобную и во всех отношениях «перспективную» среду обитания для прокариот и протистов, которые, конечно, не преминули воспользоваться представившейся возможностью и принялись обживать новые «биотопы». Тут-то и пригодились многоклеточным унаследованные ими от предков молекулярные средства распознавания своих и чужих. По-видимому, иммунная система развилась в значительной степени на основе именно этих «средств». Это подтверждается анализом распространения белковых доменов в трех надцарствах живой природы (Archaea, Bacteria, Eukaryota). Оказалось, что многие домены, функционирующие в иммунной системе многоклеточных, имеют бактериальное происхождение. Функции этих доменов у бактерий в большинстве случаев, по-видимому, были связаны с регуляцией взаимоотношений между организмами - компонентами микробных сообществ, в том числе, возможно, с различением своих и чужих (Марков, Куликов, 2005).

Неспецифические, т.е. не модифицируемые в течение жизни взрослого организма, средства иммунной защиты имеются у всех многоклеточных животных. Например, уже у губок и кишечнополостных имеются макрофагоподобные клетки, выполняющие функции иммунной защиты - блуждающие амебоциты (Галактионов, 1995). Известно большое количество белков и белковых систем, отвечающих за врожденный иммунитет у беспозвоночных (Loker et al., 2004). Совершенно очевидно, что система врожденного иммунитета не могла бы эффективно функционировать без способности ее компонентов отличать «свое» от «чужого» (Irving et al., 2004). Этой способностью, по-видимому, действительно обладают все многоклеточные животные.

Эксперименты по анализу явления химеризма у личинок асцидий показали способность этих животных к аутоиммунной детекции и выраженным родственным предпочтениям при формировании колоний (Fagan, Weissman,1997; De Tomaso et al.,1988). Аналогичные способности выявлены у кораллов (Rinkevich, 2004a).

Дрозофила - модельный объект для изучения врожденных систем иммунной защиты. У насекомых вообще и дрозофил в частности экспериментальные данные по гистосовместимости тканей имаго носят спорный характер, так как возможность отторжения трансплантанта не может быть достоверно оценена в кратковременных экспериментах (Wolfner, 1997), но несколько явлений из биологии дрозофилы прямо связаны со способностью к распознанию своего-чужого. Это: 1) реакция на осеменение, 2) избирательное оплодотворение, 3) появление так называемых меланоидных включений на тораксе и абдомене у межвидовых гибридов и 4) активно изучаемый в последние годы иммунный ответ.

Первые два явления рассмотрены выше в разделе о «выборе партнера» на уровне гамет. Из их анализа можно сделать два основных вывода:

1) У самки дрозофилы несомненно имеется механизм посткопуляционного определения (тестирования) степени генетической близости самца, причем для этого могут использоваться как антигены сперматозоидов, так и другие компоненты семенной жидкости, в частности, многочисленные и полиморфные белки ACP. Это тестирование включает в себя элемент «сравнения с собой». Есть веские основания полагать, что механизмы этого тестирования имеют иммунологическую природу.

2) Вероятность успешного оплодотворения снижается как при слишком близкородственных, так и при слишком удаленных скрещиваниях. Это говорит о существовании «оптимума генетической близости», что полностью соответствует нашим предположениям и совпадает с теми фактами, которые наблюдаются у позвоночных.

Меланоидные включения у межвидовых гибридов дрозофил - широко распространенное явление в экспериментальной практике, представляющее собой появление у гибридных мух под хитиновой оболочкой явно выраженных темных пятен, случайно разбросанных по абдомену и реже - по тораксу. Эти пятна обусловлены обособленными, инкапсулированными и пигментированными участками ткани, подобными описанным в литературе инкапсулированным под действием ламеллоцитов бактериям (Lanot et al., 2001). Вместе с тем, хорошо известно явление избирательной потери хромосом одного из родителей видов у потомков от близкородственных скрещиваний (Соколов, 1959), что должно приводить к появлению в мозаичной ткани новых антигенных детерминантов, и при допущении возможности аутоиммунного тестирования - к распознанию такой ткани как «чужой» и отторжению путем инкапсуляции.

В иммунном ответе у насекомых участвует множество разнообразных гуморальных и клеточных факторов. В последних работах появилось подтверждение активного участия рецепторов разных типов (scavenger или SRs, Ig-like и др.), структурно сходных с ГКГ-белками позвоночных, в распознании сигнала «свой-чужой», и значительном внутрипопуляционном полиморфизме этих рецепторов (Lazzaro, 2005).

В большинстве работ последних лет, посвященных иммунному ответу у дрозофилы, рассматриваются только механизмы врожденного иммунитета, в частности, различные антимикробные пептиды (AMP). У дрозофилы обнаружено 20 генов AMP, пептидные продукты которых проявляют антимикробную активность. Так, например, дрозомицин и мечниковин действуют как фунгициды; дефенсин препятствует развитию грам-положительных бактерий; аттацины, цекропины, диптерицины и дрозоцин обладают антимикробным действием в отношении грам-отрицательных бактерий (Irving et al., 2004). Активно изучаются и так называемые «pattern-recognition receptors» - рецепторы, распознающие определенные молекулы, характерные для патогенных микроорганизмов, такие как пептидогликан или липополисахариды - вещества, отсутствующие у эвкариот, но абсолютно необходимые для существования грам-отрицательных бактерий.

Такого рода молекулярные защитные механизмы «общего действия» могут быть вполне эффективными в некоторых случаях, однако в целом очевидно, что их не достаточно для надежной защиты многоклеточного организма от патогенных микроорганизмов, особенно если учесть коллосальную приспособляемость последних, способность быстро приобретать устойчивость к различным лекарственным препаратам и т.д. (Loker et al., 2004). Более тонкая система адаптации иммунного ответа, связанная со специфическим распознанием чужеродных антигенов и отличением их от «своих», несомненно, существует у беспозвоночных, однако изучена пока слабо. Из имеющихся разрозненных данных, однако, можно заключить, что работа этой системы у разных животных подчинена единым общим принципам.

Белки суперсемейства иммуноглобулинов у беспозвоночных. Важнейшую роль в функционировании иммунной системы у многоклеточных животных играют белки суперсемейства иммуноглобулинов, предшественники которых, по-видимому, появились еще на уровне прокариот, быстро дивергировали и специализировались в ходе эволюции многоклеточных и достили максимального разнообразия у позвоночных (Галактионов, 1995; Lanz Mendoza, Faye, 1999; Eason et al., 2004). Необходимо отметить, что белки суперсемейства иммуноглобулинов, будучи одним из главных средств различения своего и чужого, у многоклеточных животных выполняют в том числе и функции межклеточного взаимодействия (взаимного узнавания, коммуникации) в ходе онтогенеза. Поэтому усложнение организации животных в ходе эволюции шло параллельно с ростом разнообразия иммуноглобулиновых белков. Так, например, у дрозофилы идентифицировано 142 иммуноглобулиновых гена, а у более просто устроенной нематоды Caenorhabditis elegans - только 80, хотя общее число генов у C.elegans больше, чем у дрозофилы (Vogel et al., 2003). Реальное разнообразие иммуноглобулиновых белков у беспозвоночных может быть существенно больше числа соответствующих генов. Это достигается, например, за счет альтернативного сплайсинга. Так, иммуноглобулиновый ген DSCAM дрозофилы содержит 115 экзонов, из которых 95 подвергаются альтернативному сплайсингу. Этот ген потенциально может служить матрицей для синтеза свыше 38000 различных мРНК. Альтернативный сплайсинг, по-видимому, осуществляется под контролем сложных регуляторных систем (Celotto, Graveley, 2001).

Ген DSCAM играет важную роль в формировании нервной системы дрозофилы, участвуя в регуляции направления роста аксонов. По-видимому, DSCAM и подобные ему иммуноглобулиновые белки (UNC-5, Sax-3 и др.), способные к избирательному реагированию на определенные внутренние химические сигналы, образно говоря, «вынюхивают» путь растущим отросткам нервных клеток, обеспечивая формирование межнейронных контактов в «нужных» местах развивающейся нервной сети. Чрезвычайно любопытно, что такую же функцию - регуляцию направления роста аксонов - у позвоночных могут выполнять обонятельные и вомероназальные рецепторы, экспрессирующиеся в соответствующих сенсорных нейронах (Rodriguez, 2004). Здесь мы видим еще один пример пересечения и «взаимопроникновения» функций иммунноглобулиновых белков и хемосенсорных рецепторов.

О тесной связи некоторых молекулярных механизмов регуляции онтогенеза и иммунного ответа свидетельствует также участие сигнального каскада Toll (Toll-signaling pathway) в определении дорзо-вентральной оси у эмбриона дрозофилы и одновременно в иммунном ответе у взрослого насекомого (Leclerc, Reicchart, 2004). Это - еще одно косвенное подтверждение того очевидного факта, что способность к специфическому распознаванию внутренних («своих») химических сигналов является неотъемлемой частью эффективной иммунной защиты.

Другой иммуноглобулиновый белок насекомых - гемолин - предположительно также имеет двойную функцию, участвуя в распознании «чужих» и «своих» антигенов и передаче сигналов как при иммунном ответе (при бактериальной инфекции концентрация этого белка в гемолимфе бабочек возрастает в 20-40 раз), так и в ходе нейрогенеза и других онтогенетических преобразований. Предполагается, что функциональные свойства гемолина могут меняться благодаря конформационным изменениям. В частности, известны различные формы этого белка, одни из которых растворены в гемолимфе, другие связаны с мембраной гемоцитов (Mendoza, Faye, 1999), что замечательно соответствует свойствам иммуноглобулинов позвоночных животных. Пострансляционные конформационные изменения - еще один потенциальный механизм придания элементов адаптивности «неадаптивному» иммунному ответу у насекомых, наряду с альтернативным сплайсингом. Примечательно, что гемолин - белок, кодируемый одним геном, но приобретающий различные свойства в результате конформационных изменений, способен распознавать как гомофильные, так и гетерофильные сигналы. Первое свойство проявляется в участии этого белка в межклеточных взаимодействиях в ходе онтогенеза, второе - в его способности связывать липополисахариды (компонент клеточной стенки бактерий) и других эффектах, обнаруживающихся в ходе иммунного ответа. Это позволяет рассматривать гемолин и подобные ему белки в качестве возможных предшественников компонентов АИС позвоночных. Предполагается, что специализированные иммуноглобулиновые белки, предназначенные для высоко избирательного связывания «чужих» антигенов, могли развиться из многофункциональных белков - регуляторов межклеточных взаимодействий (Lanz Mendoza, Faye, 1999).

Необходимо иметь в виду, что иммуноглобулиновые белки отнюдь не являются единственной возможной «материальной основой» адаптивной иммунной системы. Об этом свидетельствуют результаты изучения иммунного ответа у личинок миног. У этих представителей низших позвоночных в адаптивном иммунном ответе ведущую роль играют «вариабельные рецепторы лимфоцитов» (VLR), не относящиеся к иммуноглобулиновому суперсемейству. Соматическая модификация генов VLR имеет место, но типичные для высших беспозвоночных RAG-белки в этом процессе не участвуют (Pancer et al., 2004; Eason et al., 2004). Это в какой-то мере объясняет неудачные поиски биоинформационными методами «следов» АИС в геномах беспозвоночных: возможно, во многих группах животных функции иммуноглобулиновых белков выполняются совсем другими белками.

Адаптивная иммунная система и специфический иммунитет у беспозвоночных. Эксперименты на губках показали, что у них, по-видимому, существуют довольно сложные механизмы различения «своего» и «чужого», которые отсутствуют на ранних стадиях онтогенеза (у личинок), но имеются у взрослых особей. Личинки губок, даже произошедшие от разных родителей, способны сливаться по нескольку штук в единую химерную личинку, которая нормально метаморфизирует и превращается в жизнеспособную взрослую губку (Fry, 1971; Ilan, Loya, 1990). Фрагменты двух разных особей взрослых губок, вступая в контакт (в эксперименте или, например, в результате шторма) обычно не срастаются (происходит отторжение), тогда как фрагменты, взятые от одной и той же особи, срастаются хорошо (Smith, Hildeman, 1986; Ilan, Loya, 1990). Это означает, что уже у губок, в точности как и у высших многоклеточных, в течение онтогенеза формируется способность отличать свой собственный набор антигенов от чужого, т.е. происходит прижизненная настройка индивидуального набора «распознающих молекул». В результате формируется своего рода иммунологическая модель (образ) самого себя. Развитие способности отличать «свое» от «чужого» в ходе онтогенеза («ювенильная иммунологическая некомпетентность») показано и у других низших многоклеточных, а именно у кораллов (Hidaka, 1985) и гидроидов (Schijfsma, 1939).

Для «иммунологического тестирования» брачных партнеров вполне достаточно средств неспецифической иммунной защиты, которые формируются в ходе онтогенеза и содержат в себе в виде «обратного слепка» информацию о собственных антигенах организма. Однако развитие более сложного механизма специфического иммунитета дает, по-видимому, еще более широкие возможности в этом отношении.

Традиционно считалось, что средства специфической иммунной защиты (возможность вырабатывать специфический иммунитет против новых антигенов в течение жизни и «иммунная память») есть только у позвоночных, однако в последние десятилетия было показано, что многие беспозвоночные (кольчатые черви, членистоногие, иглокожие и др.) тоже обладают такой способностью (Delmotte et al., 1986; Dhainaut, Scaps, 2001; Rheins et al., 1980; Pancer, 2000). Даже у некоторых низших многоклеточных (губок и кишечнополостных) обнаружена способность к выработке приобретенного иммунитета и иммунная память (Hildemann et al., 1980).

Иммунный ответ на инфекцию у беспозвоночных включает экспрессию множества разнообразных защитных белков. Чрезвычайно высокое разнообразие защитных белков, способных к распознанию гетерофильных сигналов (узнаванию «чужого») продуцируется в ходе иммунного ответа у ланцетника, морских ежей, губок, ракообразных и др. Многие авторы допускали возможность существования у беспозвоночных механизмов, обеспечивающих формирование новых вариантов защитных молекул путем соматического мутирования (Loker et al., 2004). Это предположение подтвердилось недавно в ходе изучения иммунного ответа у гастроподыBiomphalaria glabrata. Этот моллюск реагирует на проникновение инфекционных агентов синтезом многообразных фибриногеноподобных белков (FREP). Эти белки содержат домены суперсемейства иммуноглобулинов и способны связываться с чужеродными антигенами. FREP-белки подразделяются на 13 подсемейств и демонстрируют большое разнообразие, в частности, благодаря альтернативному сплайсингу. Недавно было показано, что высокое разнообразие FREP-белков у отдельных особей B.glabrata достигается не только путем альтернативного сплайсинга, но и за счет 1) активного мутирования и 2) рекомбинационных процессов в соматических тканях (Zhang et al., 2004). Этот сенсационный результат на сегодняшний день является одним из наиболее веских фактических подтверждений существования адаптивной иммунной системы у беспозвоночных. Соматическое мутирование иммуноглобулиновых генов, служащее для создания специфических антител с высокой аффинностью к конкретному чужеродному антигену, ранее было известно только у позвоночных. Теперь приходится признать, что беспозвоночные тоже располагают аналогичными средствами создания специфических «антителоподобных факторов» по принципу «прямого слепка». Уже высказано предположение, что распознавание патогенов при помощи соматически диверсифицирующихся иммуноглобулиновых белков может оказаться широко распространенным свойством у многоклеточных животных (Eason et al., 2004).

Данное открытие дает основания надеяться, что в ближайшее время у беспозвоночных будут обнаружены и аналоги механизмов клональной селекции. Очевидно, что наиболее «удачные» результаты соматической рекомбинации и мутирования защитных молекул должны каким-то образом закрепляться и умножаться, иначе весь механизм в значительной мере теряет смысл. Кроме того, обязательно должны каким-то образом элиминироваться возникающие в ходе геномных модификаций иммунные молекулы с аутореактивными свойствами. Избирательное размножение клеток с «удачной» мутацией является естественным и необходимым дополнением к механизму соматической рекомбинации и мутирования.

Можно заключить, что известный у позвоночных механизм соматической реорганизации иммуноглобулиновых генов, обеспечивающий формирование огромного разнообразия антител и Т-клеточных рецепторов, имеет свои аналоги и у других организмов. Беспозвоночные тоже располагают мощными средствами повышения разнообразия иммуноглобулиновых белков. Можно назвать несколько таких средств, существование которых подтверждено экспериментально. Это альтернативный сплайсинг, пострансляционные конформационные изменения, а также соматическое мутирование и рекомбинация, показанные для генов FREP, участвующих в иммунном ответе у моллюска Biomphalaria glabrata (Zhang et al., 2004). В связи с этим следует вспомнить и обнаруженное у растений усиление соматической рекомбинации в ответ на проникновение инфекционных агентов, причем эта реакция наблюдается в том числе и в тканях, не затронутых инфекцией (хотя у растений, конечно, нет иммуноглобулиновых генов, и соответствующие защитные функции выполняются другими генами и белками) (Kovalchuk et al., 2003). Все это свидетельствует о том, что адаптивный иммунный ответ и, в том числе, способность к прижизненной «подгонке» защитных молекул к новым чужеродным антигенам (по принципу «прямого слепка»), свойственны отнюдь не только позвоночным. В целом получаемые в последние годы новые данные все сильнее «подрывают основы» традиционных представлений об «уникальности» АИС позвоночных и о непроходимой грани между «врожденной» и «адаптивной» иммунной системой (Eason et al., 2004).

Подобные механизмы «подгонки» или «настройки» рецепторных белков теоретически могут работать и в системе химической коммуникации. Например, система выбора полового партнера при помощи единственного видоспецифичного феромона и соответствующего единственного рецептора представляется крайне жесткой в эволюционном отношении. Она, казалось бы, не допускает практически никаких перемен ни в структуре феромона, ни в структуре рецептора, потому что такие изменения обязательно должны быть строго согласованы между собой. Ситуация в корне меняется, если допустить возможность прижизненной «настройки» рецептора, причем в качестве матрицы для такой настройки можно использовать изменившиеся молекулы феромона (свои собственные, родительские, членов семьи, ближайшего популяционного окружения и т.п.).

Низшие хордовые. Первоначальные неудачи по определению гомологов для генов АИС среди представителей беспозвоночных и низших хордовых привели к формированию представлений об уникальности АИС высших позвоночных (Litman et al., 1999). Ситуация изменилась, когда были разработаны реконструкции предполагаемых «предковых форм» ключевых белков АИС. Усилиями многих исследователей удалось оценить пространственную организацию изучаемых белков, специфичность молекулярных взаимодействий Т-клеточного рецептора, белков ГКГ и представляемых ими полипептидов (Bjorkman et al, 1987, Kappes et al., 1995, Borroto et al., 1998, Call et al., 2002). На основании этих результатов были выделены мотивы доменов, обеспечивающие иммунологический синапс, и рассчитан структурный мотив, обязательный для предковых представителей Т-клеточных рецепторов (Eason et al., 2004). При поиске составляющих предковой иммунной системы у низших хордовых задачу решали с двух сторон: 1) проводя анализ рецепторных белков, экспрессируемых клетками крови или лимфы в норме и в ответ на воздействие антигена (Samakovlis et al. 1992, Khalturin et al. 2003, Pancer et al., 2004); 2) проводя поиск сплайс-вариантов, структурно близких предполагаемому архетипу, по полногеномным последовательностям. В результате было выявлено значительное число предположительных компонентов АИС у представителей низших позвоночных: ланцетников, миксин, миног и асцидий. Используя известные ортологи человеческих генов PBX, NOTCH, HSPA, TNFSF, RXR, BRD и других «неклассических» белков ГКГ-кластера как реперные точки, удалось показать вероятное возникновение ГКГ-кластера из единого блока генов, представленного в геноме асцидий (Azumi et al., 2003, Kasahara et al., 2004). «Классические» гены ГКГ возникли, вероятно, при переходе от примитивных хордовых к хрящевым рыбам, в результате привлечения в данный регион дополнительных генов, близких к иммуноглобулиновым, и последующих конверсионных перестроек (Abi-Rached et al. 1999; Abi-Rached, Pontarotti, 2000).

В геномах асцидий Ciona intestinals были идентифицированы два ортолога поливирусного рецептора (nestin/PVR-like и CTR/JAM-like), обладающих высоким структурным сходством с иммуноглобулинами. Эти белки асцидий являются возможными предшественниками тапасина, тапасин-родственных белков (tapasin и tapasin-related) высших позвоночных, участников регуляторного каскада созревания ГКГ - белков, и самих ГКГ-белков (Du Pasquier, 2004, Du Pasquier et al., 2004). На роль ортолога тапасина и тапасин-родственных белков претендует также ABCB9 - транспортный белок миног, не имеющий прямого предшественника у асцидий (Danchin et al., 2004). Были также обнаружены и другие вероятные предшественники рецепторов антигенов из суперсемейства иммуноглобулинов. Один из них принадлежит одновременно к семействам кортикальных маркеров тимоцитов (CTX) и связывающим адгезивным молекулам (JAM) и может кодировать как растворимые, так и мембранные формы адгезивных белков, являясь хорошим кандидатом на роль предшественника иммуноглобулинов (Kasahara M. et al., 2004). Последовательности, обладающие сходной иммуноглобулиновой доменной организацией и кодирующие такие рецепторы, как CD165-like, CD47-like, идентифицированные у асцидий, CRTAM-like, известная у дрозофилы, также могли принимать участие в эволюции ГКГ-белков и родственных им пептидов. Интересно, что гомологи найденных у беспозвоночных генов суперсемейства иммуноглобулинов в геноме человека сцеплены и расположены во всех четырех паралогичных ГКГ-кластерах, в том числе кодирующих Т-клеточные рецепторы и ассоциированные с ними белки (Du Pasquier et al., 2004).

Такие белки, как хитин-связывающий белок (VCBP) ланцетника и асцидий и V-домен несущий белок (VBP) ланцетника, гомолог общего лейкоцитарного антигена (CD45) миног, обладающие сходной доменной организацией с иммуноглобулинами, функционируют в составе системы врожденного иммунитета (Fugmann et al., 2000, Azumi et al., 2003, Eason et al., 2004). Для белков VCBP характерен необычайно высокий уровень полиморфизма на популяционном уровне, однако данные, указывающие на их соматическую реорганизацию, отсутствуют (Eason et al., 2004).

Похожие результаты получены и при анализе дивергенции белков - участников каскадов созревания и презентации ГКГ-комплексов на поверхности клетки. Значительная часть этих белков кодируется генами, расположенными в главном кластере ГКГ и имеет общее происхождение с ГКГ-белками, что видно по их доменной организации. Помимо тесной функциональной связи, многие из них обладают сходным молекулярным поведением, связываясь с белками и полипептидами определенной структуры. Например, для шаперонов, участвующих в формировании пространственной структуры комплекса ГКГ-антиген, в том числе HSPA5 (BIP, GRP78), calnexin, calreticulin, Tapasin, транспортных белков TAP1, TAP2 и ABCB9, протеаз иммунопротеасом LMP или PSMB (PSMB8/9/10) и их паралогов (PSMB5/6,7), активаторов протеасом PSME1 (PA28A) и PSME2 (PA28B), пептидаз tripetidyl peptidase II (TppII), родственных ERAP1, LRAP, LNPEP и близких к ним TRHDE и ENPEP найдены эволюционные предшественники со сходными функциями в геномах различных вторичноротых (Danchin et al., 2004, Paulsson K.M., 2004). Тем не менее, часть элементов системы созревания ГКГ-белков, характерной для позвоночных, появляется и эволюционирует только начиная с круглоротых и хрящевых рыб.

Несмотря на значительные отличия от позвоночных, показанные для иммунной системы асцидий, следует отметить характерные признаки, свидетельствующие о наличии у этой группы низших хордовых специфических черт адаптивной иммунной системы. Геномный анализ показал значительное количество ортологов к генам, контролирующим активность NK-клеток позвоночных. Члены иммуноглобулинового суперсемейства nestin/PVR-like, CTR/JAM-like, CD165-like, CD47-like обладают иммунорецепторными тирозин-связывающими активаторными и ингибиторными мотивами (ITAM, ITIM). Их партнеры по кальций-зависимому сигнальному каскаду (ITAM/ITIM - связывающиеся киназы ZAP-70 и Syk, фосфатаза SHP-1, фосфолипаза PLC-γ, calcineurin, транскрипционный фактор NFAT) активируют у позвоночных NK-клетки. Присутствие набора этих белков у асцидий свидетельствует о кальций - зависимой регулируемой активности их целомоцитов, сходной с активностью NK-клеток. Предполагают также и другие пути регуляции целомоцитов Ciona, через TLR-рецепторы - гомологи Toll-рецепторов млекопитающих, и Il-1R-рецептор и партнеры их сигнальных путей, присутствующих в геноме Ciona. Значительное количество лектинов С-типа, в том числе гомолог CD94 (CD94 -партнер ингибирующего рецептора NK-клеток, относящегося к семейству NKG2), экспрессируется в гранулоцитах Ciona при реакциях распознания «своих» клеток, возможно в качестве неклассических белков HLA I, ингибирующих аутоиммунную активность целомоцитов. Выявленные у Cionaортологи к тетраспаниновым белкам CD9 и CD81, осуществляющим в клетках нервной и иммунной систем и в ооцитах позвоночных функции латерального позиционирования и агрегации различных рецепторов (HLA II, интегринов, В-клеточного и Т-клеточного рецепторных комплексов) и связывания иммуноглобулинов (Levy S., Shoham T., 2005), также предполагают существование адаптивной иммунной системы, сходной с таковой позвоночных по базовым принципам организации. Наконец, на возможность аутоиммунного тестирования у примитивных хордовых указывают найденные в геномах круглоротых ортологи: к общему лейкоцитарному антигену CD45 (связывающему у позвоночных Т-клеточный рецептор с корецепторами CD4 или CD8, что обеспечивает дефосфорилирование субстратов и реактивацию рецепторного комплекса); к адапторному белку Bcap (связывающему В-клеточный рецептор с фосфатидилинозитол киназой PI3K, что активирует сигнальный каскад в лимфоцитах на экспрессию генов IgM и IgG3). У асцидий и круглоротых найдены также ортологи к мембранному транспортеру аминокислот CD98, экспрессирующемуся в активированных лимфоцитах (Azumi et al., 2003; Du Pasquier et al., 2004). Абсолютное большинство house-keeping генов, вовлеченных в регуляцию Т-лимфоцитов, как непосредственно через сигнальные пути Т-клеточного рецепторного комплекса, так и опосредованно, через связанные с ними сигнальные каскады от других рецепторов , имеют своих ортологов в геномах примитивных хордовых (Chu P., et al., 2003).

В целом на сегодняшний день многочисленные данные по структурным особенностям иммунной системы беспозвоночных и примитивных хордовых демонстрируют примечательное противоречие: несмотря на отсутствие явных гомологов ряда ключевых компонентов АИС позвоночных, сама способность кадаптивному иммунному ответу и распознанию сигнала «свой-чужой» хорошо развита.

Некоторые компоненты системы различения «своего» и «чужого» у низших хордовых, по-видимому, не имеют аналогов у позвоночных. Об этом свидетельствуют, в частности, многолетние безуспешные попытки найти белковые продукты генов локуса Fu/HC, определяющего гистосовместимость у колониальных асцидий Botryllusschlosseri. Когда две растущие колонии этой асцидии вступают в контакт, их дальнейшая судьба (срастание или отторжение) зависит от сочетания гаплотипов этого высокополиморфного локуса у контактирующих колоний. Не помогло определить структуру локуса Fu/HC даже прочтение генома одиночной асцидии Ciona (Rinkevich, 2004b). По-видимому, многие общие задачи, стоящие перед иммунной системой, решались в ходе эволюции разных групп животных разными способами.

Можно заключить, что, по-видимому, практически у всех животных присутствуют оба основных механизма прижизненного формирования средств иммунной защиты: 1) по принципу «обратного слепка» в ходе онтогенеза, когда из большого изначального набора отбираются те рецепторы, антитела или «антителоподобные факторы», которые не проявляют аффинности к собственным антигенам; 2) по принципу «прямого слепка» в течение жизни взрослой особи, когда формируются специфические белковые молекулы, высоко аффинные к конкретным чужим антигенам.

Таким образом, системы распознания «своего» и «чужого» зародились, по-видимому, еще на заре жизни. Уже у прокариот они служили для идентификации партнеров по обмену генетическим материалом и для защиты от инфекций (например, вирусных). У протистов они получили дальнейшее развитие, став необходимым условием полового размножения и поддержания целостности вида (эндогамии, репродуктивной изоляции). У многоклеточных животных на их основе развилась сложная иммунная система. Вероятно, обе основные функции систем различения «своего» и «чужого» - борьба с чужеродными патогенами (и изменившимися клетками своего собственного организма) и выбор оптимального брачного партера - развивались параллельно, и их тесная взаимосвязь никогда не разрывалась полностью.

Развитие на основе иммунной системы новых, более совершенных средств прекопуляционной изоляции (способных выполнять в том числе и функцию предотвращения инбридинга) было логическим продолжением общих тенденций развития систем различения своих и чужих.

Список литературы.

Галактионов В.Г. Очерки эволюционной иммунологии. М.: Наука, 1995. 256 с.

Гусев М.В., Минеева Л.А. Микробиология. Третье издание. М.: Изд-во МГУ, 1992. 376 с.

Марков А.В., Куликов А.М. Происхождение эвкариот: выводы из анализа белковых гомологий в трех надцарствах живой природы // Палеонтол. журн. 2005. в печати.

Соколов Н.Н. Взаимодействие ядра и цитоплазмы при отдаленной гибридизации животных. М., Изд. АН СССР, 1959, 147 с.

Шапошников Г.Х. Специфичность и возникновение адаптаций к новым хозяевам у тлей (Homoptera, Aphidoidea) в процессе естественного отбора (экспериментальные исследования) // Энтомол. обозр. 1961. Т. 40. N4. С. 739.

Шестаков С.В. Роль горизонтального переноса генов в эволюции // Доклад, прочитанный на теоретическом семинаре геологов и биологов «Происхождение живых систем». 15-20 августа 2003 г., Горный Алтай, стационар «Денисова Пещера».

Abi-Rached L., McDermott M.F., Pontarotti P.. The MHC big bang // Immunol Rev. 1999. V167. P.33-44.

Abi-Rached L, Pontarotti P. The MHC ««Big-Bang»: duplication and exon shuffling during chordate evolution. A hypothetico-deductive approach // Ed. Kasahara M. Major Histocompatibility Complex: Evolution, Structure, and Function. Tokyo: Springer-Verlag, 2000. P.45-52.

Alonso-Pimentel H., Tolbert L.P., Heed W.B. Ultrastructural examination of the insemination reaction in Drosophila // Cell Tissue Res. 1994. V.275. N3. P.467-479.

Anthony K.G, Sherburne C, Sherburne R, Frost L.S. The role of the pilus in recipient cell recognition during bacterial conjugation mediated by F-like plasmids // Mol Microbiol. 1994. V13 N6. P.939-953.

Azumi K., De Santis R., De Tomaso A., Rigoutsos I., Yoshizaki F., Pinto M.R., Marino R., Shida K., Ikeda M., Ikeda M., Arai M., Inoue Y., Shimizu T., Satoh N., Rokhsar D.S., Du Pasquier L., Kasahara M., Satake M., Nonaka M. Genomic analysis of immunity in a Urochordate and the emergence of the vertebrate immune system: «waiting for Godot» // Immunogenetics. 2003. V55. N8. P.570-581.

Barrett S.C.H. The evolution of mating strategies in flowering plants // Trends in plant science. 1998. V. 3. N 9. P. 335-341.

Bjorkman P.J., Saper M.A., Samraoui B., Bennett W.S., Strominger J.L., Wiley D.C. Structure of the human class I histocompatibility antigen, HLA-A2 // Nature. 1987 V.329. N6139. P.506-512.

Borroto A., Mallabiabarrena A., Albar J.P., Martínez-A.C., Alarcón B. Characterization of the region involved in CD3 pairwise interactions within the T Cell receptor complex. J Biol Chem, 1998 V.273, Iss.21, 12807-12816.

Call M.E., Pyrdol J., Wiedmann M., Wucherpfennig K.W. The organizing principle in the formation of the T cell receptor-CD3 complex. Cell. 2002. V.111. N7. P.967-979.

Carre D., Rouviere C., Sardet C. In vitro fertilization in ctenophores: sperm entry, mitosis, and the establishment of bilateral symmetry in Beroe ovata // Devel. biol. 1991. V.147. N2. P.381-391.

Celotto A.M., Graveley D.R. Alternative splicing of the Drosophila Dscam Pre-mRNA is both temporally and spatially regulated // Genetics. 2001. V.159. N2. P.599-608.

Chu P., Pardo J., Zhao H., Li C.C., Pali E., Shen M.M., Qu K., Yu S.X., Huang B.C., Yu P., Masuda E.S., Molineaux S.M., Kolbinger F., Aversa G., de Vries J., Payan D.G., Liao X.C. Systematic identification of regulatory proteins critical for T-cell activation // J Biol. 2003. V.2. N3. art.21, P.1-16.

Cruzan M.B., Barrett S.C.H. Post-pollination mechanisms influencing mating patterns and fecundity: an example fromEichhornia paniculata // Am. Nat. 1996. V.147. N5. P.576-598.

Danchin E., Vitiello V., Vienne A., Richard O., Gouret Ph., McDermott M.F., Pontarotti P. The major histocompatibility complex origin // Immunol Rev. 2004 V.198. P.216-232.

Delmotte F., Brillouet C., Leclerc M., Luquet G., Kader J.C. Purification of an antibody-like protein from the sea starAsterias rubens (L.) // Eur J Immunol. 1986. V16. N11. P.1325-1330.

Dodd D.M.B. Behavioral correlates of the adaptive divergence of Drosophila populations. Ph. D. Diss. 1984.Yale Univ., New Haven, CT.

De Tomaso A.W., Saito Y., Ishizuka K.J., Palmeri K.J., Weissman I.L. Mapping the genome of a model protochordate. I. A low resolution genetic map encompassing the fusion/ histocompatibility (Fu/HC) locus of Botryllus schlosseri // Genetics. 1998. V149. N1. P.277-287.

Du Pasquier L. Innate immunity in early chordates and the appearance of adaptive immunity // C R Biol. 2004 V.327. N6. P.591-601.

Dhainaut A., Scaps P. Immune defense and biological responses induced by toxics in Annelida // Can. J. Zool./Rev. Can. Zool. 2001. V.79. N2. P.233-253.

Dondero F., Cerasaro M., Nicotra M., Coghi I.M. Sperm-antibody testing in infertility // Lancet. 1978. V.2. P.313-314.

Dunny G.M., Antiporta M.H., Hirt H. Peptide pheromone-induced transfer of plasmid pCF10 in Enterococcus faecalis: probing the genetic and molecular basis for specificity of the pheromone response // Peptides. 2001 V.22. N10. P.1529-1539.

Du Pasquier L. Innate immunity in early chordates and the appearance of adaptive immunity // C R Biol. 2004 V.327. N6. P.591-601.

Du Pasquier L., Zucchetti I., De Santis R. Immunoglobulin superfamily receptors in protochordates: before RAG time // Immunol Rev. 2004, V.198, Iss.1. P.233-248.

Eason D.D., Cannon J.P., Haire R.N., Rast J.P., Ostrov D.A., Litman G.W. Mechanisms of antigen receptor evolution // 2004 Semin. Immunol. V16. N4. P.215-226.

Fagan M.B., Weissman I.L. HSP70 genes and historecognition in Botryllus schlosseri: implications for MHC evolution // Hereditas 1997. V.127. N1-2. P.25-35.

Fry, W.G. The biology of larvae of Ophlitaspongia seriata from two North Wales populations // Ed. D. J. Crisp. 4th Europ. Mar. Biol. Symp. Cambridge University Press, Cambridge. 1971. P.155-178.

Fugmann S.D., Lee A.I., Shockett P.E., Villey I.J., Schatz D.G. The RAG proteins and V(D)J recombination: complexes, ends, and transposition // Annu.Rev. Immunol. 2000. V.18. P.495-527.

Halsall J.R., Milner M.J., Casselton L.A. Three subfamilies of pheromone and receptor genes generate multiple B mating specificities in the mushroom Coprinus cinereus // Genetics 2000. V.154. N3. P.1115-1123.

Hellberg M.E., Moy G.W., Vacquier V.D. Positive selection and propeptide repeats promote rapid interspecific divergence of a gastropod sperm protein // Mol Biol Evol. 2000, V.17. N3б P.458-466.

Hidaka M. Tissue compatibility between colonies and between newly settled larvae of Pocillopora damicornis // Coral Reefs 1985. V. 4. P.111-116.

Hildemann W.H., Bigger C.H., Johnston I..S., Jokiel P.L. Characterization of transplantation immunity in the sponge,Callyspongia diffusa // Transplantation 1980. V.30. P.362-367.

Ilan M., Loya Y. Ontogenetic variation in sponge histocompatibility responses // Biol. Bull. 1990. V.179. Iss.1. P.279-286.

Irving P., Troxler L., Hertu C. Is innate enough? The innate immune response in Drosophila // Comptes Rendus Biologies. 2004. V. 327. N6. P. 557-570.

Kao T.H., McCubbin A.G. How flowering plants discriminate between self and non-self pollen to prevent inbreeding // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1996. V.93. N22. P.12059-12065.

Kappes D.J., Alarcon B., Regueiro J.R. T lymphocyte receptor deficiencies // Curr Opin Immunol. 1995. V.7 N4. P.441-447.

Kasahara M., Suzuki T., Pasquier L.D. On the origins of the adaptive immune system: novel insights from invertebrates and cold-blooded vertebrates // Trends Immunol. 2004 V.25. N2. P.105-111.

Khalturin K., Becker M., Rinkevich B., Bosch T.C. Urochordates and the origin of natural killer cells: Identification of a CD94/NKR-P1-related receptor in blood cells of Botryllus // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003. V.100. N2. P.622-627.

Knowles L.L., Markow T.A. Sexually antagonistic coevolution of a postmating-prezygotic reproductive character in desertDrosophila // Proc Natl Acad Sci U S A. 2001 V.98. N15. P.8692-8696.

Kovalchuk I., Kovalchuk O., Kalck V., Boyko V., Filkowsky J., Heinlein M., Hohn B. Pathogen-induced systemic plant signal triggers DNA rearrangements // Nature. 2003. V. 423. N6941. P.760-762.

Lazzaro B.P. Elevated polymorphism and divergence in the class C scavenger receptors of Drosophila melanogaster and D. simulans // Genetics. 2005. V.169. N4. P.2023-2034.

Lanot R., Zachary D., Holder F., Meister M. Postembryonic hematopoiesis in Drosophila // Dev Biol. 2001. V.230. N2. P.243-257.

Mendoza H.L., Faye I. Physiological aspects of the immunoglobulin superfamily in invertebrates // Dev Comp Immunol. 1999. V.23. N4-5. P.359-374.

Leclerc V., Reicchart J.-M. The immune response in Drosophila melanogaster // Immunol. Rev. 2004. V. 198. Iss.1. P. 59-71.

Levy S, Shoham T. The tetraspanin web modulates immune-signalling complexes //
Nat Rev Immunol. 2005. V.5. N2.. Р.136-148.

Litman G.W., Anderson. M.K., Rast J.P. Evolution of antigen binding receptors // Ann.Rev.Immunol., 1999, 17, p.109-147.

Llosa M., Gomis-Ruth F.X., Coll M., de la Cruz F. Bacterial conjugation: a two-step mechanism for DNA transport // Mol. Microbiol. 2002. V.45. N1. P.1-8.

Llosa M., Zunzunegui S., de la Cruz F. Conjugative coupling proteins interact with cognate and heterologous VirB10-like proteins while exhibiting specificity for cognate relaxosomes // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2003. V.100. N18. P.10465-10470.

Loker E.S., Adema C.M., Zhang S.-M., Kepler T.B. Invertebrate immune system - not homogenous, not simple, not well understood // Immunol. Rev. 2004. V. 198. P. 10-24.

Lucht J.M., Mauch-Mani B., Steiner H.Y., Metraux J.P., Ryals J., Hohn B. Pathogen stress increases somatic recombination frequency in Arabidopsis // Nat Genet. 2002. V. 30. P. 311-314.

Maqueda M., Quirants R., Martin I., Galvez A., Martinez-Bueno M., Valdivia E. Chemical signals in gram-positive bacteria: the sex-pheromone system in Enterococcus faecalis // Microbiologia. 1997. V.13 N1. P.23-36.

Markow T.A. Assortative fertilization in Drosophila // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1997. V. 94. N15. P.7756-7760.

Mazumdar S., Levine A.S. Antisperm antibodies: etiology, pathogenesis, diagnosis, and treatment // Fertil Steril. 1998. V. 70. N 5. P.799-810.

McClure B. S-RNase and SLF determine S-Haplotype-specific pollen recognition and rejection // The Plant Cell. 2004. V.16. N11. P.2840-2847.

Morrison D.A., Lee M.S. Regulation of competence for genetic transformation in Streptococcus pneumoniae: a link between quorum sensing and DNA processing genes. // Res Microbiol. 2000. V.151. N6.P.445-451.

Moscona, A A. Cell aggregation: properties of specific cell-ligands and their role in the formation of multicellular systems // Dev. Biol. 1968. V18. N3. P.250-271.

Mueller J.L., Ripoll D.R., Aquadro C.F., Wolfner M.F. Comparative structural modeling and inference of conserved protein classes in Drosophila seminal fluid // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2004. V.101. N37. P.13542-13547.

Muller W.E.G. Cell membranes in sponges // Int. Rev. Cytol. 1982. V.77. P.129-181.

Nurminsky D.I., Nurminskaya M.V., Aguiar D.D., Hartl D.L. Selective sweep of a newly evolved sperm-specific gene inDrosophila // Nature. 1998. V.396 N6711. P.572-575.

Palumbi S.R. All males are not created equal: fertility differences depend on gamete recognition polymorphisms in sea urchins // Proc Natl Acad Sci USA 1999. V.96. Iss. 22. P.12632-12637.

Pancer Z., Amemiya C.T., Ehrhardt R.A., Ceitlin J., Gartland G.L., Cooper M.D. Somatic diversification of variable lymphocyte receptors in the agnathan sea lamprey // Nature. 2004. V.430. N6996. P.174-180.

Park M., Wolfner M F. Male and female cooperate in the prohormone-like processing of a Drosophila melanogasterseminal fluid protein // Dev. Biol. 1995. 171. N 2. P.694-702.

Paulsson KM. Evolutionary and functional perspectives of the major histocompatibility complex class I antigen-processing machinery // Cell Mol Life Sci. 2004. V.61. N19-20. P.2446-2460.

Primakoff P., Lathrop W., Woolman L., Cowan A., Myles D. Fully effective contraception in male and female guinea pigs immunized with the sperm protein PH-20 // Nature. 1988. V.335. N6190. P.543-546.

Rinkevich B. Allorecognition and xenorecognition in reef corals: a decade of interactions // Hydrobiologia. 2004a. V. 530-531. N 1. P. 443-450.

Rinkevich B. Primitive immune systems: are your ways my ways? // Immunol. Rev. 2004b. V. 198. P.25-35.

Reynolds B.D. Interactions of protoplasmic masses in relation to the study of heredity and environment in Arcella polypora // Biol. Bull. 1924. V.46: P.106-117.

Rodriguez I. Pheromone receptors in mammals // Hormones and Behaviour, 2004, V.46, N3. P.219-230.

Rudi K., Skulberg O.M., Jakobsen K.S. Evolution of cyanobacteria by exchange of genetic material among phyletically related strains // J. Bacteriol. 1998. V. 180. N 13. P. 3453-3461.

Samakovlis C., Åsling B., Boman H.G., Gateff E., Hultmark D. In vitro induction of cecropin genes-an immune response in a Drosophila blood cell line // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1992. V.188. N3. P.1169-1175.

Schijfsma K. Preliminary notes on early stages in the growth of colonies of Hidractinia echinata (Flem.) // Arch. Neerl. Zool. 1939. N 4. P. 93-102.

Smith L.C., Hildemann W.H. Allograft rejection, autograft fusion and inflammatory responses to injury in Callyspongia diffusa (Porifera; Demospongia) // Proc R Soc Lond B Biol Sci. 1986. V.226. N1245. P.445-464.

Spehr M., Gisselmann G., Poplawski A., Riffel J.A., Wetzel C.H., Zimmer R.K., Hatt H. Identification of a testicular odorant receptor mediating human sperm chemotaxis // Science. 2003. V. 299. N 5615. P. 2054-2058.

Swanson W.J., Clark A.G., Waldrip-Dail H.M., Wolfner M.F., Aquadro C.F. Evolutionary EST analysis identifies rapidly evolving male reproductive proteins in Drosophila // Proc Natl Acad Sci USA. 2001. V98, N13. P.7375-7379.

Swanson W.J., Vacquier V.D. Concerted evolution in an egg receptor for a rapidly evolving abalone sperm protein // Science. 1998. V.281. N5377. P.710-712.

Tatsura H., Nagao H., Tamada A., Sasaki S., Kohri K., Mori K. Developing germ cells in mouse testis express pheromone receptors // FEBS Lett. 2001. V. 488. N 3. P.139-144.

Tsaur S.C., Ting C.T., Wu C.I. Sex in Drosophila mauritiana: a very high level of amino acid polymorphism in a male reproductive protein gene, Acp26Aa // Mol Biol Evol. 2001 V.18. N1. P.22-26.

Vaillancourt L.J., Raudaskoski M., Specht C.A., Raper C.A. Multiple genes encoding pheromones and a pheromone receptor define the B beta 1 mating-type specificity in Schizophyllum commune. // Genetics. 1997. V.146. N2. P.541-551.

Van Blerkom J. Molecular approaches to the study of oocyte maturation and embryonic development // Eds. Edidin M., Johnson M.H. Immunobiology of gametes. Cabridge Univ. Press, 1977. P. 187-206.

Vogel C., Teichmann S.A., Chothia C. The immunoglobulin superfamily in Drosophila melanogaster and Caenorhabditis elegans and the evolution of complexity // Development. 2003. V.130. N25. P.6317-6328.

Wedekind C, Chapuisat M, Macas E, Ru’licke T. Nonrandom fertilization in mice correlates with the MHC and something else // Heredity. 1996. V.77. Pt.4. P.400-409.

Wolfner M.F. Tokens of love: Functions and regulation of drosophila male accessory gland products // Insect Biochem. Mol.Biol. 1997.. V 27, Is 3, P.179-192.

Zeh J.A., Zeh D.W. The evolution of polyandry II: post-copulatory defenses against genetic incompatibility // Proc R Soc Lond B Biol Sci. 1997. V.264. N1378. P.69-75.

Ziegler A., Dohr G., Uchanska-Ziegler B. Possible roles for products of polymorphic MHC and linked olfactory receptor genes during selection processes in reproduction // Am. J. Reprod. Immunol. 2002. V. 48. N1. P.34-42.

Zhang S.M., Adema C.M., Kepler T.B., Loker E.S. Diversification of Ig Superfamily genes in an Invertebrate // Science. 2004. V. 305. N 5681. P. 251-254.


 

HYPOTHESIS OF IMMUNOLOGICAL TESTING OF PARTNERS - SYSTEMS OF RECOGNITION «FRIEND AND FOE» IN HISTORICAL PROSPECT

A.V.Markov*, A.M.Kulikov**

*Paleontological Institute RAS, 117647 Moscow, ul. Profsoyuznaya, 123

**Institute if Developmental Biology RAS, 117334 Moscow, ul. Vavilova, 26

The hypothesis of autoimmune testing of marriage partners assumes formation of individual system of perception on the basis of an immunologic principle, i.e. by lifetime selection of «direct» or «reverse casts» own key antigens or alarm molecules. Such system provides the coordinated change of signaling systems and system of their perception at formation of new adaptations that leads to automatic formation of reproductive isolation for the limited number of generations. Presence of the recognition systems «friend-foe» practically at all alive organisms assumes formation of potential marriage partners autoimmune testing mechanisms at the earliest evolution stages and an opportunity of the own testing system’s evolutionary changes. In this article we have analyzed possible mechanisms of autoimmune testing in historical prospect - from bacteria to the lowest Chordatas.

Keywords:

Evolution, histocompatibility complex, autoimmune testing, antigen receptor, adaptive immune system, odorant, odor-guided behavior, isolating mechanisms.

 





Comments