Somaatilise hüpermutatsiooni ja V(D)J rekombinatsiooni peamine erinevus seisneb selles, et somaatiline hüpermutatsioon on protsess, mis võimaldab B-rakkudel oma geene muteerida, et toota kõrge afiinsusega antikehi, samas kui V(D)J rekombinatsioon on protsess somaatilisest rekombinatsioonist, mis toimub lümfotsüütide arengu ajal, et tekitada väga erinevaid antikehi ja T-rakkude retseptoreid.
Üldiselt tehakse antikehade afiinsuse suurendamiseks antikehade varieeruvas piirkonnas geneetiline modifikatsioon, mida nimetatakse somaatiliseks hüpermutatsiooniks. B-lümfotsüütidest toodetud immunoglobuliinid suudavad ära tunda peaaegu igasuguseid antigeene tänu nende antigeeni siduvale osale, mida tuntakse muutuva piirkonnana. Seda piirkonda kodeerivad eksonid on tuntud kui V (muutuja), D (mitmekesisus) J (liitumine). Need eksonid eksisteerivad kromosoomides mitme koopiamassiivina. V(D)J geeni rekombinatsioon on geneetiline modifikatsioon, mis toimib võtmeetapina erinevate antikehade tootmisel. Veelgi enam, tümotsüütide arengu ajal läbivad T-raku retseptori ahelad ka sama rekombinatsiooni sündmuste jada. Seega on somaatiline hüpermutatsioon ja V(D)J rekombinatsioon kahte tüüpi geneetilisi modifikatsioone, mis loovad kõrge afiinsusega erinevaid antikehi võõrantigeenide suhtes.
Mis on somaatiline hüpermutatsioon?
Somaatiline hüpermutatsioon on mehhanism, mis tekitab mutatsioone B-rakkude antigeeni siduvates kohtades, pannes nende geenid tootma kõrge afiinsusega antikehi. Antigeenid käivitavad somaatilise hüpermutatsiooni. Pärast antigeeniga aktiveerimist suureneb B-rakkude proliferatsioon. Kui B-rakud prolifereeruvad kiiresti, suureneb punktmutatsioonide määr geenides, mis kodeerivad raskete ja kergete ahelate muutuvaid domeene.
Joonis 01: Somaatiline hüpermutatsioon
Somaatiline hüpermutatsioon põhjustab ühe nukleotiidi muutuse muutuva geeni kohta rakus. Seetõttu omandavad tütar-B-rakud oma antikehaahelate varieeruvates domeenides kergeid aminohapete erinevusi. Somaatiline hüpermutatsioon aitab suurendada antikehade kogumi mitmekesisust ja mõjutab antikeha antigeeni sidumisafiinsust. Veelgi enam, vale somaatiline hüpermutatsioon on tõenäoliselt põhjustatud B-rakuliste lümfoomide ja paljude teiste vähivormide arengust.
Mis on V(D)J rekombinatsioon?
V(D)J rekombinatsioon on somaatilise rekombinatsiooni protsess, mille tulemuseks on väga mitmekesised antikehad ja T-rakkude retseptorid ning mis toimub ainult arenevates lümfotsüütides. Immunoglobuliinide somaatilist rekombinatsiooni tuntakse ka kui V(D)J rekombinatsiooni ja see hõlmab ainulaadse immunoglobuliini muutuva piirkonna genereerimist. Iga immunoglobuliini raske ja kerge ahela varieeruv piirkond on kodeeritud mitmes geenisegmendis (eksonites). Need geenisegmendid on varieeruvad (V), mitmekesisus (D) ja liituvad (J). V-, D- ja J-segmente leidub raskes ahelas, kuid ainult V- ja J-segmente leidub kerges ahelas. Lisaks on olemas mitu V-, D- ja J-segmentide koopiat, mis on imetajate genoomis paralleelselt paigutatud.
Joonis 02: V(D)J rekombinatsioon
Luuüdis toimuva rekombinatsiooniprotsessi käigus valib arenev B-rakk juhuslikult ühe V-, ühe D- ja ühe J-geeni segmendi ning kombineerib need kokku, et koondada immunoglobiini varieeruvaid piirkondi. Kuna igast V, D ja J geenisegmendist on mitu koopiat, näitavad saadud immunoglobiinid nende varieeruvate piirkondade erinevuse tõttu suurt mitmekesisust. Seega on selle rekombinatsiooniprotsessi käigus toodetud antikehadel erinevad paratoobid ja antigeenide spetsiifilisus. T-raku retseptorahelad läbivad samuti tümotsüütide arengu ajal sama rekombinatsioonijärjestuse.
Millised on somaatilise hüpermutatsiooni ja V(D)J rekombinatsiooni sarnasused?
- Somaatiline hüpermutatsioon ja V(D)J rekombinatsioon on kahte tüüpi geneetilised modifikatsioonid, mis tekitavad kõrge afiinsusega erinevaid antikehi võõrantigeenide suhtes.
- Mõlemad protsessid on suunatud immunoglobuliinide muutuvale piirkonnale.
- Need on somaatiliste mehhanismidega protsessid.
- Mõlemad protsessid on tugeva immuunsüsteemi jaoks väga olulised.
Mis vahe on somaatilisel hüpermutatsioonil ja V(D)J rekombinatsioonil?
Somaatiline hüpermutatsioon on protsess, mis võimaldab B-rakkudel muteerida oma geene, et toota kõrge afiinsusega antikehi, samas kui V(D)J rekombinatsioon on somaatilise rekombinatsiooni protsess, mis toimub ainult lümfotsüütide arenemisel ja mille tulemuseks on väga mitmekesiste antikehade teke. ja T-rakkude retseptorid. Niisiis, see on peamine erinevus somaatilise hüpermutatsiooni ja V (D) J rekombinatsiooni vahel. Somaatiline hüpermutatsioon on tingitud muutuva domeeni geenide punktmutatsioonide suurest määrast, samas kui V(D)J rekombinatsioon on tingitud muutuva domeeni geenisegmentide ümberkorraldamisest.
Järgmine infograafik loetleb erinevused somaatilise hüpermutatsiooni ja V(D)J rekombinatsiooni vahel kõrvuti võrdlemiseks tabelina.
Kokkuvõte – somaatiline hüpermutatsioon vs V(D)J rekombinatsioon
Immuunsüsteem on meie ellujäämiseks hädavajalik. See kaitseb meie keha bakterite, viiruste ja parasiitide eest. Antikehad mängivad omandatud immuunsüsteemis olulist rolli. Somaatiline hüpermutatsioon ja V(D)J rekombinatsioon on kahte tüüpi geneetilised modifikatsioonid, mis loovad kõrge afiinsusega erinevaid antikehi võõrantigeenide jaoks. Somaatiline hüpermutatsioon on protsess, mis võimaldab B-rakkudel muteerida oma geene, et toota kõrge afiinsusega antikehi, samas kui V(D)J rekombinatsioon on somaatilise rekombinatsiooni protsess, mis toimub ainult lümfotsüütide arenemisel, mille tulemuseks on väga mitmekesised antikehad ja T-rakkude retseptorid. Seega võtab see kokku erinevuse somaatilise hüpermutatsiooni ja V(D)J rekombinatsiooni vahel.
