Thực đơn
Kháng_thể
Hệ miễn dịch người có khả năng sản xuất ra trên 1012 loại kháng thể đặc hiệu khác nhau. Trong khi những kết quả nghiên cứu mới nhất cho thấy genome người chỉ có khoảng 3*105 gene, như vậy một kháng thể không thể chỉ là sản phẩm của một gene duy nhất.
Có nhiều gene mã hóa cho phần biến thiên (V) của immunoglobulin, chúng tái tổ hợp với nhau một cách ngẫu nhiên để tạo ra số sản phẩm lớn hơn nhiều so với số gen vốn có. Trong mỗi tế bào lympho B, chỉ một tổ hợp duy nhất của mỗi chuỗi (nặng và nhẹ) được thành lập và không thay đổi suốt cuộc đời nó.
Phần hằng định (C) của chuỗi nặng được mã hóa bởi một trong số 9 gene tùy theo lớp (isotype) kháng thể: µ cho IgM; γ1 - 4 cho IgG1 - IgG4; α1 và α2 cho IgA1 và IgA2; δ cho IgD và ε cho IgE.
Các gene mã hóa chuỗi nặng của immunoglobulin nằm trên nhiễm sắc thể 14. Ở những tế bào mầm (non), chúng sắp xếp thành 4 vùng tách biệt: các amino acide (aa) 1 - 95 của phần biến thiên (V) được mã hóa bởi chừng 51 gene V; tiếp theo, các aa 96 - 101 do khoảng 27 gene D mã hóa (D:diversity - "phong phú"); cuối cùng, các aa 102 - 110 được mã hóa bởi 6 gene J (J: junction - "chỗ nối").
Mỗi gene V đều có một chuỗi L (leader - dẫn lối). Trong quá trình trưởng thành của tế bào lympho B, một gene D sẽ liên kết với một gen J bằng cách cắt bỏ đoạn DNA trung gian giữa chúng. Đoạn DJ mới thành lập cùng với gene Cμ (hằng định) được dịch mã thành mRNA, cho ra một protein DJ-Cμ tạm thời.
Sau đó, một gene V cùng với đoạn L tương ứng của nó được gắn vào đoạn DJ kể trên (tái tổ hợp VDJ). Gen VDJ mới tổ hợp và gene Cμ được giải mã tạo ra protein VDJ-Cμ. Chuỗi L sau đó được cắt ra, protein lúc này chính là chuỗi nặng của immunoglobulin IgM.
Vậy riêng các gene trên NST 14 đã có khả năng tạo ra 8262 chuỗi nặng khác nhau (51V × 27D × 6J).
Các gene của chuỗi nhẹ κ (kappa) thuộc nhiễm sắc thể 2. Tại phần biến thiên (V), các amino acide (aa) 1 - 95 được mã hóa bởi 40 gene VL và các aa từ 96 - 110 bởi 5 gene JL. Chỉ 1 gene Cκ mã hóa cho phần hằng định của chuỗi nhẹ này. Như vậy, sự tổ hợp ngẫu nhiên của một gene VLκ với một gene JLκ có thể tạo ra 200 chuỗi nhẹ κ khác nhau (40 × 5).
Các gene của chuỗi nhẹ λ (lambda) thuộc nhiễm sắc thể 22. Tương tự chuỗi nhẹ κ, phần biến thiên (V) của chuỗi nhẹ λ cũng được mã hóa bởi các gene VL và các gene JL. Số lượng các gene chưa được thống kê đầy đủ, ngoài ra còn có nhiều gene Cλ có đoạn gene L đi trước. Ước tính, tổ hợp các gene λ có thể tạo ra 116 chuỗi nhẹ λ khác nhau.
Sự tái tổ hợp các gene V, D và J trong các chuỗi nặng và chuỗi nhẹ chịu sự điều hòa của các gene chức năng khác trong nhân tế bào, trong đó đặc biệt quan trọng là các gene RAG1 và 2 (recombinatioin activating gene) trên nhiễm sắc thể 11 . Nếu các gene này bị rối loạn, các immunoglobulin cũng như các thụ thể kháng nguyên tế bào T (TCR) bị rối loạn trầm trọng (bệnh suy giảm miễn dịch trầm trọng bẩm sinh SCID - severe congenital immunodeficiency disease).
Trong trường hợp bình thường, sự tái tổ hợp gene các chuỗi nặng có thể tạo ra 2,6 × 106 immunoglobulin khác nhau (8262H × (200Lκ + 116Lλ)).
Tuy nhiên, số loại kháng thể có thể tạo ra theo lý thuyết có thể cao hơn 1012, nhờ các cơ chế bổ sung sau:
Nếu như sự đặc hiệu đối với kháng nguyên được quy định trên Fab của kháng thể một khi đã hình thành sẽ không thay đổi suốt đời sống của tế bào lympho thì phần Fc lại có khả năng thay đổi để thích ứng với chức năng của phân tử immunoglobulin. Sự thay đổi này bắt nguồn từ các gene CL và được gọi là sự chuyển lớp isotype.
Các kháng thể (immunoglobulin) đầu tiên do lymphocyte B sản xuất thuộc lớp IgM. Trong quá trình trưởng thành, chuỗi VDJ tổ hợp có thể liên kết với các gene C khác. Trước mỗi gene C đều có 1 chuỗi S (switch - chuyển) có chức năng điều khiển sự tái tổ hợp giữa VDJ và C thông qua việc liên kếtvới các chuỗi S tương đồng khác. Những chuỗi C nằm giữa chuỗi VDJ và gene C mới gắn sẽ bị cắt bỏ.
Thực đơn
Kháng_thểLiên quan
Tài liệu tham khảo
WikiPedia: Kháng_thể