Ključna razlika med antigensko in fazno variacijo je, da je antigenska variacija mehanizem, ki se nanaša na izražanje antigensko različnih beljakovin, ogljikovih hidratov ali lipidov na njihovih površinah, medtem ko je fazna variacija visokofrekvenčno reverzibilno vklop in izklop fenotipa izraz.
Antigenska in fazna variacija sta dve vrsti molekularnih mehanizmov, ki ju uporabljajo patogeni, da bi se izognili imunskim odzivom gostitelja. Med seboj so povezani. Ti mehanizmi omogočajo mikrobom, zlasti bakterijam, da se prilagodijo več kot enemu okolju. Kot rezultat fazne in antigenske variacije se oblikuje heterogeni fenotip klonske bakterijske populacije. V tej populaciji posamezne celice izražajo fazno variabilne proteine ali eno od več antigenskih oblik proteina. Te različice so v glavnem strategije virulence, ki jih izvajajo patogeni.
Kaj je antigenska variacija?
Antigenska variacija je molekularni mehanizem, ki se nanaša na izražanje funkcionalno ohranjenih in antigensko ločenih delov znotraj klonske populacije. S pomočjo tega mehanizma povzročitelji okužb spremenijo svoje beljakovine, ogljikove hidrate ali lipide, ki so antigeni, prisotni na njihovih površinah. Tako lahko zaradi antigenske variacije patogeni občasno spremenijo ali zamenjajo molekularno sestavo svojih površinskih antigenov. S spreminjanjem teh struktur se izognejo imunskim odzivom gostitelja. Obstaja veliko različnih površinskih struktur živalskih patogenov zaradi antigenskih variacij in faznih variacij. Patogeni se začasno zakamuflirajo in preprečijo eliminacijo celotne populacije s strani gostiteljevega imunskega sistema. Najboljši primeri bakterij, ki kažejo antigenske variacije, so rodovi Neisseria in Streptococci. Vrste Neisseria spreminjajo svoje pilije zaradi antigenske variacije. Tem vrstam pomaga pri oprijemu. Nasprotno pa streptokoki spremenijo svoj protein M.
Slika 01: Antigenska variacija
Virusi lahko zelo hitro spremenijo svoje genome in pretentajo imunski sistem, da jih ne prepozna. To je posledica antigenske variacije, opažene pri virusih. Obstaja šest različnih oblik antigenske variacije, kot so antigenski drift, shift, rift, lift, sift in gift.
Kaj je fazna variacija?
Fazne spremembe so molekularni mehanizem, ki omogoča bakterijam in drugim mikrobom, da se izognejo imunskim odzivom gostitelja. Poleg tega omogoča bakterijam, da se ukvarjajo z različnimi okolji. Fenotipsko variacijo lahko definiramo kot preklop ekspresije proteina iz faze ON v fazo OFF. Z drugimi besedami, fazna variacija se nanaša na visokofrekvenčno vklop in izklop izražanja fenotipa. Zaradi faznih variacij se raven izražanja beljakovin razlikuje med posameznimi celicami populacije. Te spremembe se običajno pojavijo naključno pri visoki frekvenci. Lahko pa jih spreminjajo okoljske razmere. Na koncu fazna variacija povzroči fenotipsko heterogeno populacijo.
Slika 02: Sprememba faze
Fazne variacije potekajo v vrsti organizmov, vključno z bakterijami in nebakterijskimi oblikami, kot so protozoji in virusi itd. Eden od primerov faznih variacij pri gram-negativnih bakterijah so spremembe opaznih fenotipov, ki jih vidimo v površinskih strukturah, kot je npr. fimbrije, flagele, beljakovine zunanje membrane in lipopolisaharidi.
Kakšne so podobnosti med antigensko in fazno variacijo?
- Fazne in antigenske variacije povzročijo heterogeni fenotip klonske bakterijske populacije.
- Antigene in fazne variacije prispevajo k bakterijski virulenci in pomagajo bakteriji, da se izogne gostiteljevemu imunskemu sistemu
- Zaradi teh mehanizmov imajo patogeni veliko različnih površinskih struktur.
Kakšna je razlika med antigensko in fazno variacijo?
Antigenska variacija se nanaša na izražanje funkcionalno ohranjenih in antigensko ločenih delov znotraj klonske populacije. Po drugi strani pa je fazna variacija preklop ekspresije proteina iz ON v OFF fazo. Torej, to je ključna razlika med antigensko in fazno variacijo. Prav tako zaradi antigenske variacije patogeni spremenijo svoje beljakovine, ogljikove hidrate ali lipide, ki so antigeni, prisotni na njihovih površinah. Nasprotno pa patogeni zaradi faznih variacij spreminjajo stopnjo izražanja beljakovin med posameznimi celicami populacije.
Povzetek – Antigenska vs. Fazna variacija
Antigenska in fazna variacija sta dva molekularna mehanizma, ki povzročiteljem okužb pomagata, da se izognejo imunskim odzivom gostitelja. Antigenske variacije povzročijo spremembo površinskih antigenov (beljakovin, ogljikovih hidratov in lipidov), da bi protitelesa gostitelja prevarali, da jih ne bi prepoznala. Po drugi strani pa fazna variacija spreminja stopnjo izražanja proteinov med posameznimi celicami populacije. Izvaja se z visokofrekvenčnim vklopom in izklopom izražanja fenotipa. To torej povzema razliko med antigensko in fazno variacijo.
