Ključna razlika med somatsko hipermutacijo in rekombinacijo V(D)J je, da je somatska hipermutacija proces, ki omogoča celicam B, da mutirajo svoje gene za proizvodnjo protiteles z visoko afiniteto, medtem ko je rekombinacija V(D)J proces somatske rekombinacije, ki se zgodi med razvojem limfocitov, da se ustvarijo zelo raznolika protitelesa in receptorji celic T.
Na splošno opravite gensko modifikacijo, znano kot somatska hipermutacija v variabilni regiji protiteles, da povečate afiniteto protiteles. Imunoglobulini, proizvedeni iz limfocitov B, lahko prepoznajo skoraj vse vrste antigenov zaradi svojega dela, ki se veže na antigene, znanega kot variabilna regija. Eksoni, ki kodirajo to regijo, so znani kot V (spremenljivka), D (raznolikost) J (združevanje). Ti eksoni obstajajo kot nizi več kopij na kromosomih. Rekombinacija gena V(D)J je genska modifikacija, ki deluje kot ključni korak za proizvodnjo različnih protiteles. Poleg tega so med razvojem timocitov tudi verige receptorjev celic T podvržene istemu zaporedju rekombinacijskih dogodkov. Zato sta somatska hipermutacija in rekombinacija V(D)J dve vrsti genetskih modifikacij, ki ustvarjata raznolika protitelesa z visoko afiniteto za tuje antigene.
Kaj je somatska hipermutacija?
Somatska hipermutacija je mehanizem, ki ustvarja mutacije na mestih za vezavo antigenov v celicah B, kar povzroči, da njihovi geni proizvajajo protitelesa z visoko afiniteto. Antigeni sprožijo somatsko hipermutacijo. Po aktivaciji z antigenom se poveča proliferacija celic B. Ko se celice B hitro razmnožujejo, se stopnja točkovnih mutacij poveča v genih, ki kodirajo variabilne domene težkih in lahkih verig.
Slika 01: Somatska hipermutacija
Somatska hipermutacija povzroči eno spremembo nukleotida na variabilni gen na celico. Zato bodo hčerinske celice B pridobile rahle aminokislinske razlike v variabilnih domenah svojih verig protiteles. Somatska hipermutacija pomaga povečati raznolikost nabora protiteles in vpliva na afiniteto protitelesa za vezavo antigena. Poleg tega je napačno usmerjena somatska hipermutacija verjetno posledica razvoja B-celičnih limfomov in številnih drugih vrst raka.
Kaj je rekombinacija V(D)J?
V(D)J rekombinacija je proces somatske rekombinacije, ki ima za posledico zelo raznolika protitelesa in receptorje celic T in se pojavi le v razvijajočih se limfocitih. Somatska rekombinacija imunoglobulinov je znana tudi kot rekombinacija V(D)J in vključuje ustvarjanje edinstvene variabilne regije imunoglobulina. Variabilna regija vsake težke in lahke verige imunoglobulina je kodirana v več genskih segmentih (eksonih). Ti genski segmenti so variabilni (V), raznolikost (D) in spajanje (J). V težki verigi najdemo segmente V, D in J, v lahki verigi pa samo segmente V in J. Poleg tega obstaja več kopij segmentov V, D in J, ki so tandemsko razporejeni v genomu sesalcev.
Slika 02: V(D)J rekombinacija
Med procesom rekombinacije, ki poteka v kostnem mozgu, razvijajoča se celica B naključno izbere en genski segment V, en D in en J in jih združi skupaj, da sestavi variabilne regije imunoglobina. Ker obstaja več kopij vsakega genskega segmenta V, D in J, nastali imunoglobini kažejo veliko raznolikost zaradi razlike v njihovih variabilnih regijah. Zato imajo protitelesa, proizvedena s tem postopkom rekombinacije, različne paratope in specifičnost za antigene. Receptorske verige celic T so med razvojem timocitov podvržene istemu zaporedju rekombinacije.
Kakšne so podobnosti med somatsko hipermutacijo in rekombinacijo V(D)J?
- Somatska hipermutacija in rekombinacija V(D)J sta dve vrsti genetskih sprememb, ki ustvarjata raznolika protitelesa z visoko afiniteto za tuje antigene.
- Oba procesa ciljata na variabilno regijo imunoglobulinov.
- So procesi s somatskimi mehanizmi.
- Oba procesa sta zelo pomembna za močan imunski sistem.
Kakšna je razlika med somatsko hipermutacijo in rekombinacijo V(D)J?
Somatska hipermutacija je proces, ki omogoča celicam B, da mutirajo svoje gene za proizvodnjo protiteles z visoko afiniteto, medtem ko je rekombinacija V(D)J proces somatske rekombinacije, ki se pojavi le v razvijajočih se limfocitih in povzroči zelo raznolika protitelesa in receptorje celic T. Torej, to je ključna razlika med somatsko hipermutacijo in rekombinacijo V(D)J. Somatska hipermutacija je posledica visoke stopnje točkovnih mutacij v genih variabilne domene, medtem ko je rekombinacija V(D)J posledica preureditve genskih segmentov variabilne domene.
Naslednja infografika navaja razlike med somatsko hipermutacijo in rekombinacijo V(D)J v obliki tabele za vzporedno primerjavo.
Povzetek – Somatska hipermutacija proti rekombinaciji V(D)J
Imunski sistem je ključen za naše preživetje. Naše telo ščiti pred bakterijami, virusi in paraziti. Protitelesa igrajo pomembno vlogo v pridobljenem imunskem sistemu. Somatska hipermutacija in rekombinacija V(D)J sta dve vrsti genetskih modifikacij, ki ustvarjata raznolika protitelesa z visoko afiniteto za tuje antigene. Somatska hipermutacija je proces, ki omogoča celicam B, da mutirajo svoje gene, da proizvedejo protitelesa z visoko afiniteto, medtem ko je rekombinacija V(D)J proces somatske rekombinacije, ki se pojavi le v razvijajočih se limfocitih, kar ima za posledico zelo raznolika protitelesa in receptorje T celic. To torej povzema razliko med somatsko hipermutacijo in rekombinacijo V(D)J.
