Antigeense ja faasimuutuse peamine erinevus seisneb selles, et antigeenne variatsioon on mehhanism, mis viitab antigeenselt erinevate valkude, süsivesikute või lipiidide ekspressioonile nende pinnal, samas kui faasimuutus on fenotüübi suure sagedusega pöörduv sisse- ja väljalülitamine väljend.
Antigeenne ja faasimuutus on kahte tüüpi molekulaarsed mehhanismid, mida patogeenid kasutavad peremeesorganismi immuunvastuse vältimiseks. Nad on omavahel seotud. Need mehhanismid võimaldavad mikroobidel, eriti bakteritel, kohaneda rohkem kui ühe keskkonnaga. Faasi ja antigeense variatsiooni tulemusena moodustub klonaalse bakteripopulatsiooni heterogeenne fenotüüp. Selles populatsioonis ekspresseerivad üksikud rakud faasimuutuvaid valke või ühte valgu mitmest antigeensest vormist. Need variatsioonid on peamiselt virulentsusstrateegiad, mida rakendavad patogeenid.
Mis on antigeenne variatsioon?
Antigeenne variatsioon on molekulaarne mehhanism, mis viitab funktsionaalselt konserveerunud ja antigeenselt eristuvate osade ekspressioonile kloonipopulatsioonis. Seda mehhanismi kasutades muudavad nakkusetekitajad oma valke, süsivesikuid või lipiide, mis on nende pinnal esinevad antigeenid. Seega võivad patogeenid antigeense variatsiooni tõttu perioodiliselt muuta või muuta oma pinnaantigeenide molekulaarset koostist. Neid struktuure muutes väldivad nad peremeesorganismi immuunvastuseid. Loomade patogeenides on palju erinevaid pinnastruktuure, mis on tingitud nii antigeensest kui ka faasimuutusest. Patogeenid maskeerivad end ajutiselt ja takistavad peremeesorganismi immuunsüsteemi poolt kogu populatsiooni elimineerimist. Parimad näited bakteritest, millel on antigeenne varieeruvus, on perekonnad Neisseria ja Streptococci. Neisseria liigid varieeruvad antigeense variatsiooni tulemusena. See aitab neil liikidel haarduda. Seevastu streptokokid muudavad oma M-valku.
Joonis 01: Antigeenne variatsioon
Viirused on võimelised oma genoome väga kiiresti muutma ja meelitavad immuunsüsteemi neid ära tundma. See on tingitud viiruste antigeensetest variatsioonidest. Antigeensel variatsioonil on kuus erinevat vormi nagu antigeenne triiv, nihe, lõhe, tõstmine, sõelumine ja kingitus.
Mis on faasimuutus?
Faasi variatsioon on molekulaarne mehhanism, mis võimaldab bakteritel ja teistel mikroobidel vältida peremeesorganismi immuunvastuseid. Lisaks võimaldab see bakteritel toime tulla erinevas keskkonnas. Fenotüüpset variatsiooni võib defineerida kui valgu ekspressiooni ümberlülitamist ON faasist OFF faasi. Teisisõnu viitab faasimuutus fenotüübi ekspressiooni kõrge sagedusega sisse- ja väljalülitamisele. Faasi varieerumise tulemusena varieerub valgu ekspressioonitase populatsiooni üksikute rakkude vahel. Need variatsioonid esinevad tavaliselt juhuslikult suure sagedusega. Neid saab aga keskkonnatingimustega muuta. Lõpuks põhjustab faaside varieerumine fenotüüpiliselt heterogeense populatsiooni.
Joonis 02: faasimuutus
Faasi varieerumine toimub paljudes organismides, sealhulgas bakterites ja mittebakteriaalsetes vormides, nagu algloomad ja viirused jne. Üks näide gramnegatiivsete bakterite faaside varieerumisest on muutused jälgitavates fenotüüpides, mida täheldatakse pinnastruktuurides, nagu näiteks fimbria, flagella, välismembraani valgud ja lipopolüsahhariidid.
Millised on antigeensuse ja faasimuutuste sarnasused?
- Faasi ja antigeense variatsiooni tulemuseks on kloonse bakteripopulatsiooni heterogeenne fenotüüp.
- Antigeenne ja faasimuutus soodustab bakterite virulentsust ja aitab bakteril peremeesorganismi immuunsüsteemist kõrvale hiilida
- Nende mehhanismide tulemusena on patogeenidel väga erinevad pinnastruktuurid.
Mis vahe on antigeensel ja faasimuutusel?
Antigeenne variatsioon viitab funktsionaalselt konserveerunud ja antigeenselt eristuvate fragmentide ekspressioonile kloonipopulatsioonis. Teisest küljest on faasimuutus valgu ekspressiooni ümberlülitumine ON-st OFF-faasi. Niisiis, see on peamine erinevus antigeense ja faasi variatsiooni vahel. Samuti muudavad patogeenid antigeense variatsiooni tulemusena oma valke, süsivesikuid või lipiide, mis on nende pinnal esinevad antigeenid. Seevastu faaside varieerumise tulemusena muudavad patogeenid populatsiooni üksikute rakkude vahel valkude ekspressioonitaset.
Kokkuvõte – antigeenne vs faasimuutus
Antigeenne ja faasimuutus on kaks molekulaarset mehhanismi, mis aitavad nakkusetekitajatel vältida peremeesorganismi immuunvastuseid. Antigeenne varieerumine põhjustab pinnaantigeenide (valgud, süsivesikud ja lipiidid) muutumist, et meelitada peremeesantikehi neid mitte ära tundma. Teisest küljest muudab faaside varieerumine valkude ekspressioonitaset populatsiooni üksikute rakkude vahel. Seda tehakse fenotüübi ekspressiooni kõrge sagedusega sisse- ja väljalülitamisega. Seega võtab see kokku erinevuse antigeense ja faasi variatsiooni vahel.
