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롤프 M. 칭커나겔과 함께 면역체계가 바이러스에 감염된 세포와 정상 세포를 구별하는 방법을 간단하게 해명한 공로로 1996년 노벨 생리학·의학상을 공동 수상했다.

도어티는 1966년 퀸즐랜드대학교에서 수의학 학위를 받았고, 1970년에 영국 에든버러대학교에서 박사학위를 받았다. 도어티와 칭커나겔은 혈통이 같은 쥐한테서 바이러스에 감염된 세포를 채취해 T세포와 섞었을 때는 T세포가 감염된 세포를 파괴하지만, 혈통이 다른 쥐한테서 바이러스에 감염된 세포를 채취해 T세포와 섞었을 때는 어떤 면역반응도 일어나지 않는다는 사실을 알아냈다. 이 실험을 통해 T세포가 면역반응을 하기 위해서는 2가지 신호를 인식해야 한다는 사실을 발견했는데, 하나는 외부 침입자, 즉 감염된 세포 안에 있는 바이러스 신호이고, 또 하나는 세포의 주동조직적합성복합체(major histocompatibility complex/MHC) 항원이 내보내는 '자기' 신호이다.

그들의 실험에서 T세포는 단지 바이러스에 감염된 세포만을 찾는 것이 아니라, 쥐 혈통 특유의 MHC 항원을 가진 세포도 찾고 있었다. T세포는 다른 혈통의 쥐가 가진 MHC 항원을 인식하지 못했고, 따라서 어떤 면역반응도 일어나지 않았다. 면역체계는 바이러스 감염과 싸우는 과정에서 감염 세포와 정상 세포를 구별한다. 도어티와 칭커나겔의 발견은 이 과정에서 면역체계가 어떻게 어떤 세포에 대해 그것이 '자기' 세포냐 '비자기'(非自己) 세포냐 하는 중대한 결정을 내리는가를 이해할 수 있는 토대를 확립했다. 정상적으로 기능하고 있는 면역체계는 몸의 일부인 '자기' 세포는 해치지 않는다. 또한 면역체계는 바이러스에 감염된 세포와 우리 몸에 침투한 미생물을 비롯해 온갖 이물질이나 항원을 인식할 수 있고, 그것을 공격해 죽일 수도 있다.