GENETIKA RESISTENCE K ONEMOCNĚNÍM RESISTENCE" • Druhová • Plemenná • Individuálni: - obecná - specifická PODSTATA RESISTENCE — Variabilita v reakci na patogenní agens: Interakce hostitele a patogena MUTÁCE-^EVOLUČNÍ NÁSTROJ PÁTOGENŮ N. •Rozdíly v generačním intervalu •Rozdíly v dlouhodobých a krátkodobých účincích mutací UMĚNÍ PŘEŽÍT: PATOGEN využité k: • úniku imunitním mechanismům • indukci imunosuprese aktivní modulaci imunitních reakcí hostitele i OBRANNÉ MECHANISMY HOSTITELE »Neimunitní: bariéry, receptory, metabolismus, morfologie, etologie a tel. •Imunitní: přirozená imunita, specifická imunita IMUNIŤÄ>£raOLOGICKÁ FUNKCE V populaci existuje přhx variabilita imunitních funkcí (Gaussova křivka) ovlivněná geneticky i prostředím -ft Príčiny selhaní účinku vakcinace proti chřipce ♦Druh vakcíny a její kvalita ♦Změna viru ^Nereaktivita hostitele IMUN1TA^=K0MPLEX REAKCÍ Genetické založení imunit reaktivity je komplexní mnohagenové DVA TYPYÍENÚ IMUNITNÍ ODPOVEDI^ • Zajišťující konkurenceschopnost s variabilitou patogenů: MHC) TCR, Ig • Ostatní: např. NRAMP 2 DVA TYPY GENU IMUNITNÍ ODPOVEDI^ Geny zajišťující konkurenceschopnost s variabilitou patogenů: MHC, TCR, Ig HLAVNI HISTOKOMPATÍBJLITNÍ KOMPLEX - MHC Molekuly zajišťující prezeri antigénu imunitnímu systéi IR GENY TYPU I HLAVNI HISTOKOMPATIBILITNI KOMPLEX > Poly morfismus > Het erozy cjotnost >Selekce IR GENYTYPU I VARIABILITA IMUN06L0BUUNŮ >Idiotypová >Alotypová >Izotypová VARIABILITA IG | idiqtYpoVá I >Přestavby DNA pro H a L ^Kombinace H a L >Alelická exkluze ^Somatické mutace, genová konverze IR GENY TYPU II > N R AMPI >CD(14, 18) > Cytokiny (TNF, IL, IFN) NRAMP Natural Resistance Associated Macrophage Protein • kandidátní gen lokusu Beg u myši • polymorfismus nukleotidové sekvence -alely resistence a susceptibility • produkt: membránový protein, vyjádřen v makrofázích • funkce: transport divalentních kationtůP • homologní sekvence u jiných druhů IR GENY TYPU II Příklad mutace > člověk, skot, pes > primární imunodeficiettce >CD11/18 HLAVNI HISTOKOMPATIBILITNÍ KOMPLEX (MHC) Polymorfismus a heterozygotnost Vazebná nerovnováha Asociace s chorobami UMĚNI PREZIT: HOSTITEL • Lymfocyt jako konkurenceschopný „organismus" DVA TÝPY-INFEKČNÍCH NEMOCÍ »Klinika a patologie určeny převážně • Předvídavost imunitního systému Polymorfismus MHC • Klinika a patologie určeny převážně reakcí hostitele 4 INDIKACE K VYUŽITI RESISTENCE VE , ŠLECHTĚNÍ ' nepoužitelnost jiných metod existence dostatečné variability nezávislost na resistenci k jiným onemocněním a na užitkových vlastnostech ekonomická efektivnost VYZNÁM RESISTENCE VE ŠLECHTĚNÍ Zpětnovazebna regulace efektivnosti procesu šlechtění na užitkové vlastnosti Indikace biologických mezí genetického pokroku PRÍKLADY VYUŽITI GENETICKÉ RESISTENCE VE ŠLECHTĚNÍ • Skot: mastitidy • Prase: PSS • Kur: Markova choroba • Ovce: scrapie, paraziti GIT PRION Y, SCRAPIE A GENETICKÁ PODSTATA OZDRAVOVACÍHO PROGRAMU Prionová hypotéza 1? i s v \ k * 1 « * { 1 fkr • \ * • • •' '.,*..■ ■' • '• ■ lil* ' '*■' - *» $ t ' i 5 * . * ' V'.'' ' \ * r - • > ' ' * » > ' * . ľT—~~:—:---------------------'—~-----:~~rq 0 • : •t, i . 4 i I J « A « '* ' '■'*:. PRIONY Prionouý protein -^PrPc:33kD,210AA> 40% a-helix - SEN ->PrPPat:45%ß-list-RES GENETIKA PRIONOVYCH ONEMOCNĚNÍ . BIOLOGICKÁ ÚLOHA PrPc l?) ->Cu2 homeostáza, ->Antioxidační procesy Apoptóza, synaptická homeostáza PRIONY Prionové geny -^Prnp: PrP°, PrPPat ->Prnd: Dpi 6 PRIONY Prionoué geny: PrniT ->25% shoda Dpi s Prnp -^ Dpi je exprimován ve varlatech -> Efekt na neurony OZDRAVOVACI PROGRAM Založen na existenci GENETICKÉ RESISTENCE KE VZNIKU ONEMOCNĚNÍ Mezidruhová variabilita a mutace prionového genu (Prusiner.1998) iL if™ ľí^ÄniX ^„1 L-tjs5" GENETIKA PRIONOVYCH ONEMOCNĚNÍ . PrP polymorfismus v poloze 129 u lidí: MM vs. MVa W PrP genotypy u ovcí 136 154 171 A R R A H Q A R H A R Q V R Q A = alanin; H = histi valin din; Q = glutamin; F I = arginin; and V = Význan iné genoty rpy ARR.ARR r.si -.i.iiM !■■ s..i.i|-k-. ARR/AHQ ARR/ARH ARR/ARQ Sbaap that ara BanaticaJLy resistant to scrapia, but will mad canaFul Ealadion wban usad ftir Innh.r brocdiji£. ARQ/ARH AHQ/AHQ AHQ/AHQ ARH / ARH AHQ/AHH ARQ/ARQ* <-.|i.-i-|-- ili.ii .siis-ii..,ill; li.is- I■>11-.-rcsislanoe to scrapie but may be sold or usad For breeding without restriction until the and of 2(B4. Alter this period, any ram on a «cheme limn runy continue lo he \\-*-\\ b t hr-.-oJ ins! I'nr .i li ii ill j i years (axoapt •), or until the and nľ i If- lile i ■whichever the sooner i. ARR / VRQ Sbaap that ara genetically susceptible to -scrapie bul may exceptionally be used lor lurther (contnolladj hnaadinc; in tha context oF an approved breading, pr.'üi.......t.-. AHQ / VRQ ARH/VRQ ARQ/VRQ VRQ / VRQ Mi.ep Hni .ne lu-.-lil;.- susceptible i<< scrapie and i imisi be humanely 7-1.1 iľjliL-njd or csslrarad. SSCP patterns ARR ARQ ARH AHQ VRQ ARR/ ARR/ ARQ143R ARQ 168L Metody kontroly zdravotního stavu zvířat • Medikamentózni léčba • Vakcinace • Eradikace • Hygiena prostředí, DDD • Šlechtění na resistenci