Η βασική διαφορά μεταξύ σωματικής υπερμετάλλαξης και ανασυνδυασμού V(D)J είναι ότι η σωματική υπερμετάλλαξη είναι μια διαδικασία που επιτρέπει στα Β κύτταρα να μεταλλάξουν τα γονίδιά τους για να παράγουν αντισώματα υψηλής συγγένειας, ενώ ο ανασυνδυασμός V(D)J είναι μια διαδικασία του σωματικού ανασυνδυασμού που συμβαίνει κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης των λεμφοκυττάρων προκειμένου να δημιουργηθούν εξαιρετικά διαφορετικά αντισώματα και υποδοχείς Τ κυττάρων.
Γενικά, υποστείτε μια γενετική τροποποίηση γνωστή ως σωματική υπερμετάλλαξη στη μεταβλητή περιοχή του αντισώματος για να αυξήσετε τη συγγένεια των αντισωμάτων. Οι ανοσοσφαιρίνες που παράγονται από Β λεμφοκύτταρα μπορούν να αναγνωρίσουν σχεδόν όλα τα είδη αντιγόνων λόγω του τμήματός τους που δεσμεύει το αντιγόνο που είναι γνωστό ως μεταβλητή περιοχή. Τα εξόνια που κωδικοποιούν για αυτήν την περιοχή είναι γνωστά ως V (μεταβλητή), D (ποικιλομορφία) J (σύνδεση). Αυτά τα εξόνια υπάρχουν ως συστοιχίες πολλαπλών αντιγράφων στα χρωμοσώματα. Ο ανασυνδυασμός του γονιδίου V(D)J είναι μια γενετική τροποποίηση που λειτουργεί ως το βασικό βήμα για την παραγωγή διαφορετικών αντισωμάτων. Επιπλέον, κατά την ανάπτυξη των θυμοκυττάρων, οι αλυσίδες υποδοχέων των Τ κυττάρων υφίστανται επίσης την ίδια αλληλουχία γεγονότων ανασυνδυασμού. Ως εκ τούτου, η σωματική υπερμετάλλαξη και ο ανασυνδυασμός V(D)J είναι δύο τύποι γενετικών τροποποιήσεων που δημιουργούν ποικίλα αντισώματα υψηλής συγγένειας για ξένα αντιγόνα.
Τι είναι η σωματική υπερμετάλλαξη;
Η σωματική υπερμετάλλαξη είναι ένας μηχανισμός που δημιουργεί μεταλλάξεις σε θέσεις δέσμευσης αντιγόνων των Β κυττάρων, αναγκάζοντας τα γονίδιά τους να παράγουν αντισώματα υψηλής συγγένειας. Τα αντιγόνα πυροδοτούν σωματική υπερμετάλλαξη. Μετά την ενεργοποίηση με ένα αντιγόνο, ο πολλαπλασιασμός των Β κυττάρων ενισχύεται. Όταν τα Β κύτταρα πολλαπλασιάζονται γρήγορα, ο ρυθμός σημειακής μετάλλαξης αυξάνεται στα γονίδια, κωδικοποιώντας μεταβλητές περιοχές της βαριάς και της ελαφριάς αλυσίδας.
Εικόνα 01: Σωματική Υπερμετάλλαξη
Η σωματική υπερμετάλλαξη έχει ως αποτέλεσμα μία αλλαγή νουκλεοτιδίου ανά μεταβλητό γονίδιο ανά κύτταρο. Επομένως, τα θυγατρικά Β κύτταρα θα αποκτήσουν μικρές διαφορές αμινοξέων στις μεταβλητές περιοχές των αλυσίδων αντισωμάτων τους. Η σωματική υπερμετάλλαξη βοηθά στην αύξηση της ποικιλομορφίας της δεξαμενής αντισωμάτων και επηρεάζει τη συγγένεια δέσμευσης αντιγόνου του αντισώματος. Επιπλέον, η λανθασμένη στόχευση σωματική υπερμετάλλαξη πιθανότατα προκαλείται από την ανάπτυξη λεμφωμάτων Β κυττάρων και πολλών άλλων καρκίνων.
Τι είναι ο ανασυνδυασμός V(D)J;
Ο ανασυνδυασμός V(D)J είναι μια διαδικασία σωματικού ανασυνδυασμού που καταλήγει σε εξαιρετικά διαφορετικά αντισώματα και υποδοχείς Τ κυττάρων και εμφανίζεται μόνο σε αναπτυσσόμενα λεμφοκύτταρα. Ο σωματικός ανασυνδυασμός ανοσοσφαιρινών είναι επίσης γνωστός ως ανασυνδυασμός V(D)J και περιλαμβάνει τη δημιουργία μιας μοναδικής μεταβλητής περιοχής ανοσοσφαιρίνης. Η μεταβλητή περιοχή κάθε βαριάς και ελαφριάς αλυσίδας ανοσοσφαιρίνης κωδικοποιείται σε διάφορα γονιδιακά τμήματα (εξόνια). Αυτά τα γονιδιακά τμήματα είναι μεταβλητά (V), ποικιλομορφία (D) και ενωμένα (J). Τα τμήματα V, D και J βρίσκονται στη βαριά αλυσίδα, αλλά μόνο τα τμήματα V και J βρίσκονται στην ελαφριά αλυσίδα. Επιπλέον, υπάρχουν πολλαπλά αντίγραφα των τμημάτων V, D και J που είναι διατεταγμένα διαδοχικά στο γονιδίωμα των θηλαστικών.
Εικόνα 02: Ανασυνδυασμός V(D)J
Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ανασυνδυασμού που λαμβάνει χώρα στον μυελό των οστών, ένα αναπτυσσόμενο Β κύτταρο επιλέγει τυχαία ένα τμήμα γονιδίου V, ένα D και ένα J και τα συνδυάζει μεταξύ τους προκειμένου να συναρμολογήσει μεταβλητές περιοχές μιας ανοσοσφαιρίνης. Δεδομένου ότι υπάρχουν πολλαπλά αντίγραφα για κάθε τμήμα γονιδίου V, D και J, οι ανοσοσφαιρίνες που προκύπτουν παρουσιάζουν μεγάλη ποικιλομορφία λόγω της διαφοράς στις μεταβλητές περιοχές τους. Ως εκ τούτου, τα αντισώματα που παράγονται από αυτή τη διαδικασία ανασυνδυασμού έχουν διαφορετικούς παρατόπους και ειδικότητα στα αντιγόνα. Οι αλυσίδες των υποδοχέων των Τ κυττάρων υφίστανται επίσης την ίδια αλληλουχία ανασυνδυασμού κατά την ανάπτυξη των θυμοκυττάρων.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ της σωματικής υπερμετάλλαξης και του ανασυνδυασμού V(D)J;
- Η σωματική υπερμετάλλαξη και ο ανασυνδυασμός V(D)J είναι δύο τύποι γενετικών τροποποιήσεων που δημιουργούν ποικίλα αντισώματα υψηλής συγγένειας για ξένα αντιγόνα.
- Και οι δύο διαδικασίες στοχεύουν στη μεταβλητή περιοχή των ανοσοσφαιρινών.
- Είναι διεργασίες με σωματικούς μηχανισμούς.
- Και οι δύο διαδικασίες είναι πολύ σημαντικές για ένα ισχυρό ανοσοποιητικό σύστημα.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της σωματικής υπερμετάλλαξης και του ανασυνδυασμού V(D)J;
Η σωματική υπερμετάλλαξη είναι μια διαδικασία που επιτρέπει στα Β κύτταρα να μεταλλάξουν τα γονίδιά τους για να παράγουν αντισώματα υψηλής συγγένειας, ενώ ο ανασυνδυασμός V(D)J είναι μια διαδικασία σωματικού ανασυνδυασμού που συμβαίνει μόνο σε αναπτυσσόμενα λεμφοκύτταρα και οδηγεί σε αντισώματα μεγάλης ποικιλίας και υποδοχείς Τ κυττάρων. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ της σωματικής υπερμετάλλαξης και του ανασυνδυασμού V(D)J. Η σωματική υπερμετάλλαξη οφείλεται στο υψηλό ποσοστό σημειακών μεταλλάξεων σε γονίδια μεταβλητής περιοχής, ενώ ο ανασυνδυασμός V(D)J οφείλεται στην αναδιάταξη των τμημάτων γονιδίου μεταβλητής περιοχής.
Το παρακάτω infographic παραθέτει τις διαφορές μεταξύ σωματικής υπερμετάλλαξης και ανασυνδυασμού V(D)J σε μορφή πίνακα για σύγκριση δίπλα-δίπλα.
Σύνοψη – Σωματική Υπερμετάλλαξη εναντίον Ανασυνδυασμού V(D)J
Το ανοσοποιητικό σύστημα είναι απαραίτητο για την επιβίωσή μας. Προστατεύει το σώμα μας από βακτήρια, ιούς και παράσιτα. Τα αντισώματα παίζουν σημαντικό ρόλο στο επίκτητο ανοσοποιητικό σύστημα. Η σωματική υπερμετάλλαξη και ο ανασυνδυασμός V(D)J είναι δύο τύποι γενετικών τροποποιήσεων που δημιουργούν ποικίλα αντισώματα υψηλής συγγένειας για ξένα αντιγόνα. Η σωματική υπερμετάλλαξη είναι μια διαδικασία που επιτρέπει στα Β κύτταρα να μεταλλάξουν τα γονίδιά τους για να παράγουν αντισώματα υψηλής συγγένειας, ενώ ο ανασυνδυασμός V(D)J είναι μια διαδικασία σωματικού ανασυνδυασμού που συμβαίνει μόνο σε αναπτυσσόμενα λεμφοκύτταρα που καταλήγουν σε μεγάλη ποικιλία αντισωμάτων και υποδοχέων Τ κυττάρων. Έτσι, αυτό συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ της σωματικής υπερμετάλλαξης και του ανασυνδυασμού V(D)J.
