Иммуноглобулиннің ұрықтық гендерінің ұрықтық конфигурациясы

Иммуноглобулиннің ұрықтық гендерінің ұрықтық конфигурациясы

Дені сау адамда В-лимфоциттері өмір бойы әртүрлі антигенмен байласатын антидене бірнеше миллион нұсқаларын жасайды. Ешқандай геном физикалық тұрғыдан осындай әртүрлі құрылымдық гендерді ұстамайды. Антидене биосинтезін анықтайтын ата-анадан жалғаспайтын генетикалық материал (ДНҚ) саны соншалықты көп емес – 120 құрылымдық гені бар. Осы жалғаспайтын көптеген гендер – иммуноглобулиннің ұрықтық гендерінің ұрықтық конфигурациясы.

Барлық соматикалық жасушаларда, сонымен қатар ҰҚТЖ (ұрықтық қан түзуші жасушалар) иммуноглобулин гені негізінде ұрықтық конфигурацияда орналасады, онда V- аймақ гені бөлек сегмент түрінде көрініс табады, олар бір-біріне жақын орналасқан және бірнеше кластерлерге топталған,  олар: V(вариабельді), J (байланыстырушы), ал ауыр тізбектерде D (ағыл. Diversity – әртүрлілік). Иммуноглобулин молекулаларының V- аймақтың миллиондаған нұсқаларына арналған құрылымдық гендердің әртүрлілік генерация процесі бүкіл өмір бойы В-лимфоциттердің дифференцировкасы  процессімен жүреді және алдын ала жазылып қойған жағдай. Оның негізінде 3 механизм жатыр; ол тек антиген байланыстырушы молекула гендеріне тән: соматикалық рекомбинация, V- D- J байланысының нақты еместігі және гипермутагенез.

Соматикалық рекомбинация

Соматикалық рекомбинацияның феномен мынаны негіздейді, лимфоциттер  дифференцировкасының бастапқы сатысында күрделі генетикалық процесс – ДНҚ сегментінің байланысуы жүреді; олар V және С- домендерін О байланыструшы молекулалардың әртүрлі антиген молекуларының бөліктерін кодтауға арналған. ДНҚ жалғасына V- , D- және  J- аймағынан 1 сегментпен байланысады және әрбір бөлек В-лимфоциттерде VDJ ауыр тізбектер үшін және VJ жеңіл тізбектер үшін өзіндік комбинация туады. Ал қалған ұрықтық гендердің ДНҚ-сы геномнан ДНҚ сақина тәрізді шығаралынып тасталынады. Мүмкін болатын комбинация санның есептеуге болады. К-тізбегі үшін:        V-сегмент 40 және  J-сегмент 5 будан шығады 40*5= 200 нұсқалы V- аймағы; ал λ-тізбекке – 30*4 =120 нұсқа; барлық жеңіл тізбекке тек 320 нұсқа. Ауыр тізбек үшін 50 V*30D*6 J=9000 нұсқа антиген байланыстырушы аймақ үшін. Толық имиуноглобулин молекуласында әртүрлі жеңіл және ауыр тізбектер кездейсоқ жағдайда тетрамерге байланыстады. Кездейсоқ байланыстардың саны 320 және 9000-нан -3*100 шамасындай.

Рекомбиназалар

Иммуноглобулин ДНҚ рекомбинациясын арнайы ферменттер – рекомбиназалар катализдейді.

V- D- J нақты емес байланысы

Осы байланыстарды құрастыру кезінде артық нулекотидтердің байланысуымен V- D- J нақты емес байланыстардын түсіндіруге болады. Олар 2 «түрі» бар: Р-нуклеотид және N- нуклеотиді.

-          Р-нуклеотид(ағыл. Palindronic sequences – айналық жалғасу) ДНҚ бір тізбекті буындарды кескенде және ДНҚ репарация ферментерімен «жалғасты аяқтау» кезінде сегменттердің аяқ жағында пайда болады.

-          N- нуклеотиді( Nontemplate-encoded – матрицалық емес кодталатындар) ауыр тізбектер үшін ғана тән, кей жағдайда ДНҚ-ға арнайы ферменттер – термиалды дезоксинуклеотидилтрансфераза көмегімен орналасады.

Гипермутагенез

Иммуноглобулин генін TCR-дан да айыру ойластырылған нақты мутацияның тазалығының жоғарылауы. Гипермутагенез В-лимфоцитте периферикалық лимфоциттық мүшелердің лимфоидты фолликулалары және ұлпадағы  иммуногенез кезінде ғана байқалады (яғни антиген танып және иммундық жауаптын басталуынан). Иммуноглобулин V геніндегі нақты мутагенез тазалығы 1000 нуклеотидтін біреуіне 1 митозды құрайды (яғни В-лимфоциттер жасушаның әрбір екіншісі ұрықтық орталықта V-иммуноглобулинде нақты мутацияны иеленеді).

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі:

1.       Хаитов Р.М. «Иммунология» М., 2005.

2.       Черешнев В.А,  Юшков Б.Г.,  Клитин В.Г.,  Лебедева Е.В. «Имуунофизиология» Екатеринбург, 2002

3.       Новиков Д.К. «Медицинская иммунология» Мн., 2005.

4.       Титов Л.П. «Иммунология. Терминологический словарь»  Мн., 2002.

5.       Льюин Б. Гендер: ағылш. аударылған. М.: Мир, 1987. Б. 453-476, 490-492.

6.       Poltorak A., He X., Smirnova I., Liu M.Y., Van Huffel C., Du X., Birdwell D., Alejos E., Silva M., Galanos C., Freudenberg M., Ricciardi-Castagnoli P., Layton B., Beutler B. Defective LPS signaling in C3H/HeJ and C57BL/10ScCr mice: Mutations in Tlr4 gene. Science, 1998, т. 282, с. 2085–2088.

7.       Medzhitov R., Preston-Hurlburt P., Janeway C.A. Jr. A human homologue of the Drosophila Toll protein signals activation of adaptive immunity. Nature, 1997, т. 388, № 6640, с. 394–397.