Геномные перестройки не всегда спонтанны. Как упоминалось в разделе 5, существуют запрограммированные перестройки генетического материала. Важным примером таких запрограммированных (но во многом хаотических) изменений в определенной зоне генома является созревание генов иммуноглобулинов. Основой иммунного ответа организма на появление чужеродного молекулы или частицы? антигена? является синтез иммуноглобулина типа, который имеет к этому антигену высокую специфическую родство. Количество типов иммуноглобулинов, так же как и антигенов, практически неограниченно. Понятно, что закодировать такое разнообразие в виде отдельных иммуноглобулиновых генов также невозможно. Эволюционным решением этой проблемы стал особый рекомбинационный процесс созревания иммуноглобулиновых генов.

Молекула иммуноглобулина состоит из двух тяжелых и двух легких полипептидных цепей (рис. 6.7). Каждый из цепей имеет константное С-конечную (общую для всех иммуноглобулинов) и вариабельный N-конечную части. Вариабельны части каждой пары тяжелого и легкого цепей формируют два антигензвьязувальни сайты на поверхности молекулы. Итак, для тяжелой цепи может реализоваться ~ 18 тыс. комбинаций между сегментами трех типов, для легкого? ~ 400 комбинаций, в целом за счет рекомбинации для обеих цепей образуется ~ 7 млн ??вариантов последовательности. Дополнительная вариабельность обеспечивается за счет индукции мутаций в рамках V-сегментов, а также благодаря применению особых механизмов при соединении сегментов.

Рекомбинация зависит от сигнальных последовательностей, фланкирующих с двух сторон каждый из сегментов и есть собственно сайтами рекомбинации. Сигнальные последовательности распознаются определенными белками (гомологами транспозазы), которые вырезают участок между двумя сегментами. После этого 3'-конце обоих сегментов достраиваются путем случайного присоединения нуклеотидов? понятно, что этот процесс еще значительно повышает разнообразие последовательностей зрелых генов иммуноглобулинов. Часть этих генов будет неактивной благодаря стоп-кодона, которые с определенной вероятностью появляются при таком случайном синтезе, но это является приемлемой платой за общее увеличение вариантов.

Наконец концы сегментов соединяются с помощью системы репарации двухцепная разрывов NHEJ (см. рис. 1.25): на последних стадиях рекомбинации процесс соединения сегментов иммуноглобулиновых генов намеренно "загрублюеться" с целью повышения вариабельности.


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+