Zhang, L., D. M. Chen, L. T. Yu, Y. Wei, J. Li & C. Q. Zhou (2019): Genome-wide analysis of the ovodefensin gene family: Monophyletic origin, independent gene duplication and presence of different selection patterns. – Infection Genetics and Evolution 68: 265-272.

Eine genomweite Analyse der Eidefensin-Genfamilie: Die monophyletische Entstehung, eine unabhängige Genduplikation und das Vorkommen von selektiven Selektionsmustern.

DOI: 10.1016/j.meegid.2019.01.001

Eidefensine (OvoDs) repräsentieren eine Gruppe von Cystein-reichen Abwehrpeptiden (Eiweißmolekülen) die in hoher Konzentration im Eiweiß vorliegen. Kürzlich erfolgte Studien zeigen, dass Eidefensine spezifisch für Vögel und Reptilien sind. Allerdings ist das Repertoir und die evolutiven Beziehungen für diese Genfamilie bis heute unzureichend geklärt. Anhand unserer genomübergreifenden über mehrere Spezies hinweg durchgeführten Computerstudie identifizierten wir insgesamt 94 Ovodefensingene mit mehreren neuen Cysteinsequenzmotiven bei 22 phylogenetisch verschiedenen Spezies. Die phylogenetische Analyse ergab, dass eine große Anzahl dieser OvoD-Gene durch Genduplikation nachdem sich die Arten aufgespalten hatten herausbildeten. Zudem tendieren die OvoD-Gene dazu dichte Cluster in einer syntänischen Region (auf demselben Chromosom gelegenen Region) die von XKR6- und MTMR9-Genen flankiert wird auszubilden was zeigt, dass sie monophyletischen Ursprungs sind und anscheinend aus unabhängig voneinander erfolgten Genduplikationen bei Schlangen, Schildkröten, Krokodilen und Vögeln und dem Grünen-Leguan hervorgegangen sind. Zudem liegen die positiven Selektionsorte primär in der ausgereiften Peptidregion der OvoD-Gene bei Schildkröten, Echsen und Schlangen. Zusätzlich blieben die duplizierten OvoDAs bei den Vögeln mit fast nahezu identischen Sequenzen und Funktionen durch eine starke Herausselektion erhalten. Die genomweite Identifizierung und Analyse der OvoD-Genfamilie trägt zum Verständnis des potentiellen evolutionären Beziehungsszenarios innerhalb dieser Genfamilie bei. Weiterführende Sequenzuntersuchungen und funktionelle Studien an den OvoDs sind hilfreich zur Aufklärung der Beziehungen dieser Genfamilie im Vergleich mit anderen Defensin-assoziierten Genfamilien.

Kommentar von H.-J. Bidmon

Defensine sind eine Gruppe von Abwehrmolekülen die in fast allen Tiergruppen nachgewiesen sind wo sie sowohl im Körper wie auf den Körperoberflächen ihren Beitrag zur Immunabwehr leisten. Hier wurden im Gegensatz zu den Defensinen auf der äußeren Eierschale die sich im inneren der Eier bei Vertretern der eierlegenden Tierstämme (Phyla) befinden analysiert (Chattopadhyay et al., 2006). Solche Definsine sind nicht nur für diese Tiergruppen von Bedeutung, sondern können auch für uns von medizinischer Relevanz sein (siehe dazu die Ausführungen bei Bidmon, 2016).

Literatur

Bidmon, H.-J. (2016): Which role may freshly molted (white) insect pupae play in the diet of omnivorous or carnivorous turtles or does self-medication occur in turtles? Commented observations – Schildkröten im Fokus Online 2016 4: 1-8 oder Artikel-Archiv.

Chattopadhyay, S., N. K. Sinha, S. Banerjee, D. Roy, D. Chattopadhyay & S. Roy (2006): Small cationic protein from a marine turtle has beta-defensin-like fold and antibacterial and antiviral activity. – Proteins:- Structure Function and Bioinformatics 64(2): 524-531 oder Artikel-Archiv.

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