Det medfödda immunförsvaret är kroppens första försvarslinje mot infektion. Den är sammansatt av olika celler och molekyler som arbetar tillsammans för att känna igen och eliminera främmande inkräktare, såsom bakterier, virus och svampar. En viktig komponent i det medfödda immunsystemet är familjen Toll-like receptor (TLR), som består av en grupp proteiner som kan upptäcka specifika molekylära mönster associerade med mikroorganismer.

En av TLR, TLR9, uttrycks i immunceller såsom makrofager och dendritiska celler. TLR9 känner specifikt igen ometylerat CpG-DNA, som vanligtvis finns i bakteriella och virala genom men inte i däggdjurs-DNA. Detta gör att TLR9 kan skilja mellan främmande och själv-DNA och utlösa ett immunsvar mot invaderande patogener.

När TLR9 upptäcker ometylerat CpG-DNA, binder det till DNA:t och genomgår en konformationsförändring som leder till aktivering av intracellulära signalvägar. Dessa vägar resulterar i produktion av inflammatoriska cytokiner och kemokiner, som rekryterar immunceller till infektionsplatsen och främjar elimineringen av patogenen.

Förutom sin roll i att upptäcka främmande DNA, kan TLR9 också skilja mellan själv- och icke-själv-DNA genom igenkänning av DNA-metyleringsmönster. Däggdjurs-DNA är vanligtvis kraftigt metylerat, särskilt vid CpG-dinukleotider. Denna metylering förhindrar TLR9 från att binda till eget DNA och utlösa ett immunsvar.

Därför spelar TLR9 en avgörande roll i det medfödda immunsystemet genom att skilja mellan främmande och själv-DNA. Den uppnår detta genom att känna igen specifika molekylära mönster i mikrobiellt DNA, initiera ett immunsvar mot patogener, samtidigt som det tolererar egen-DNA för att undvika autoimmuna reaktioner.