Adaptive evolution of Toll-like receptors in birds
Adaptivní evoluce Toll-like receptorů u ptáků
dissertation thesis (DEFENDED)
View/ Open
Permanent link
http://hdl.handle.net/20.500.11956/120356Identifiers
Study Information System: 114811
Collections
- Kvalifikační práce [19109]
Author
Advisor
Consultant
Albrecht, Tomáš
Referee
Elleder, Daniel
Novák, Karel
Faculty / Institute
Faculty of Science
Discipline
-
Department
Department of Zoology
Date of defense
2. 9. 2020
Publisher
Univerzita Karlova, Přírodovědecká fakultaLanguage
English
Grade
Pass
Keywords (Czech)
adaptivní evoluce, genová duplikace, genová exprese, koevoluce hostitele a patogena, povrchový elektrostatický potenciál, pseudogenizace, ptáci, selekce, struktura proteinů, TLRs, zánětKeywords (English)
adaptive evolution, birds, gene duplication, gene expression, host-pathogen coevolution, inflammation, protein structure, pseudogenisation, selection, surface electrostatic potencial, TLRsAdaptive evolution of Toll-like receptors in birds Hana Velová, PhD thesis 7 Abstrakt Toll-like receptory (TLR) patří mezi klíčové a evolučně staré součásti imunitního systému zvířat. Jakožto receptory vrozené imunity tvoří první obrannou linii proti nejrůznějším patogenům. Správné navázání ligandů receptorem je přitom zcela zásadní pro bezchybné rozpoznání patogenů a následné spuštění přiměřené imunitní reakce. Protože zde dochází k přímé interakci mezi povrchem daného receptoru a patogenními strukturami, můžeme předpokládat molekulární koevoluci mezi hostitelem a jeho patogeny. TLR jsou tudíž díky variabilitě svých ligandů vystaveny značnému selekčnímu tlaku, který může být detekován jak na genetické, tak i proteinové úrovni. I tak je ale míra variability, kterou jsme popsali u ptačích TLR, překvapivě vysoká. Dokonce vyšší, než se dalo očekávat z dříve publikovaných prací u ostatních obratlovců, především savců. Ve své doktorské práci shrnuji výsledky, kterými jsem přispěla k výzkumu TLR u ptáků. Jako první jsme například experimentálně ověřili absenci funkčního TLR5 u několika ptačích druhů, či duplikaci genu pro TLR7 u druhů jiných. Také jsme definitivně rozřešili původ genové duplikace v rodině TLR1 a TLR2. Důležitá část mého výzkumného projektu se týkala predikce potenciálně funkčně významných pozic u...
Adaptive evolution of Toll-like receptors in birds Hana Velová, PhD thesis 6 Abstract Toll-like receptors (TLRs) are one of the key and presumably also evolutionary most original components of animal immune system. As Pattern recognition receptors they form the first line of innate immune defence against various pathogens. The proper receptor binding of pathogenic ligands is crucial for their correct recognition and for subsequent triggering of an appropriate immune response. Because there exists a direct interaction between the receptor surface and the pathogenic ligand, host-pathogen coevolution on molecular level can be predicted. Thus, through variability of their ligands, TLRs are exposed to extensive selective pressures that may be detected on both genetic and protein levels. Surprisingly, the variability we revealed in birds is even higher than previously expected based on the reports from other vertebrates, mainly mammals. In my doctoral thesis I summarise the results of my contribution to the avian TLR research. We were the first who experimentally verify the absence of functional TLR5 in several avian species and duplication of TLR7 in others. We finally resolved the origin of duplication in TLR1 and in TLR2 family. An important part of my research project focused on the prediction of potentially...