Falus András, Buzás Edit, Holub Marianna Csilla, Rajnavölgyi Éva (szerk.)

Az immunológia alapjai


4.3.3. Az immunglobulin gének átrendeződése

Az érett B-, illetve T-lymphocyták kivételével minden magvas sejtünk a variábilis immunglobulin-, illetve TCR-géneket az előzőekben ismertetett csírasejt konfigurációban tartalmazza. A funkcionálisan aktív immunglobulin- és TCR-molekulák szintézise csak a génátrendeződés szigorúan állandó sorrendű eseménysora után valósulhat meg, és ez mai tudásunk szerint csakis a B-, illetve T-lymphocytákban, azok sajátos egyedfejlődése során, B-sejteknél a csontvelőben, T-lymphocytákban a csecsemőmirigyben jöhet létre.
 
4.3.4. ábra. Az immunglobulin nehéz- (A) és könnyűlánc (B) génjeinek rekombinációja és expressziója (ábramagyarázatot lásd a 4.3.3. fejezetben)
 
4.3.5 ábra. Pót- (pszeudo-) könnyűlánc B-sejt felszínén
Először a μ-lánc génátrendeződése zajlik le, ekkor egy rövid ideig a B-sejt felszínén a μ-lánc mellett egy monomorf, két elemből álló (λ5 és V preB) álló lánc, a pótkönnyűlánc jelenik meg. A pótkönnyűlánc génátrendeződését követően alakul ki a felszíni IgM-molekula.
 
Az immunglobulin génátrendeződés (4.3.4. ábra) első lépése a nehézlánc-génekben zajlik le, az egyik D-régió közel kerül egy J-génhez (ezek kiválasztódása esetleges) és a köztük levő DNS-szakasz deléciót szenved. Ezt követi valamely V-gén véletlenszerű kapcsolódása a már kialakult DJ-génkomplexhez. Ez a (magában is kétlépéses) VDJ-rekombináció alapvető feltétele az immunglobulin H-lánc mRNS átírásának. Ekkor még az átrendeződött VDJ-szakaszt intron(ok) választják el a C-gének régiójától, és a primer RNS ezeket az elemeket is tartalmazza. A primer RNS-ben a VDJ-szegmenshez a C- (μ) gén van legközelebb, a mRNS létrejöttekor (az intronok kihasadásakor; splicing) ez a szakasz érvényesül és a μ-lánc mRNS-e alakul ki. A μ mRNS 3' végének több poliadenilációs helyéhez poli-adenin farkak adódnak, és így alakul ki az „érett” μ mRNS-molekula és az először csak a citoplazmában megjelenő m-fehérjelánc. Bár a könnyűlánc V-J átrendeződése is elkezdődött, ekkor még csak a nem-variábilis, a B-lymphocyta felszínén csak rövid ideig látható ún. „pótkönnyűlánc” jelenik meg (4.3.5 ábra). A H-lánc és a nem variábilis pszeudo-Λ-lánc komplexe a feltételezések szerint fontos szerepet játszik a B-sejt érésében. Ezután következik a κ-, majd a λ-könnyűláncnál a V-J génátrendeződés; egy V-génszegmens egy J-szegmenshez kerül közel. A C-régiótól ekkor még intronnal elválasztott átrendeződött elem mRNS átiratából „érik ki” a végleges mRNS és transzlálódik a könnyűlánc. A μ-nehézlánc és a könnyűlánc citoplazmatikus kapcsolódása után, a B-lymphocyta plazmamembránján is megjelenik a teljes IgM-molekula. A nehéz- és a könnyűlánc esetében ismertetett génrekombinációs mechnizmusokat együttesen V(D)J rekombinációnak is szokták nevezni, ahol a zárójelben álló D utal arra, hogy ez a lépés csak a nehézlánc esetén zajlik le. Az immunglobulin génátrendeződés során a μ-lánc két molekuláris lépést szabályoz (4.3.6. ábra):
  1. Az egyik kromoszóma eredményes, funkcionális μ-láncot eredményező génátrendeződése irreverzíbilisen megakadályozza, hogy a génátrendeződés a másik kromoszómán is végbemenjen. Ezt a folyamatot allélkizárásnak (allélikus exklúzió) nevezzük, és létrejöttéhez a membránhoz kötődni képes IgM-molekula szükséges. Az allélkizárás pontos szuppressziós mechanizmusa még nem ismert, bár az újabb elképzelések szerint a H-pszeudo-L (pótkönnyűlánc) membránkomplexhez kapcsolódó antigének hatására gátlódik a H-lánc további génátrendeződése. Az allélkizárás egyik eredménye, hogy egy B-lymphocyta mindig csak egyféle immunglobulin nehéz- és könnyűláncot állít elő, azaz a sejt antigénreceptora minden esetben csak egyféle antigént képes felismerni.
  2. A μ-protein közvetlenül serkenti a könnyűláncgének átrendeződését. A B-sejten belüli funkcionálisan eredményes κ-átrendeződés megakadályozza a λ-lánc V-J, illetve C-génjeinek átrendeződését. A λ-lánc génjének átrendeződésére akkor kerül sor, ha a κ átrendeződés mindkét kromoszómán eredménytelen, vagy ha a κ-gén deletálódott (4.3.7. ábra).
 
Ha mindkét (apai és anyai) kromoszómán funkcionálisan eredménytelen a H-, illetve az L-gének átrendeződése, a B-sejtben nem szintetizálódik immunglobulin. Ez a pozitívan ható antigén megkötésének elmaradása miatt hamarosan a B-lymphocyta pusztulásához vezet. (A folyamat egyes celluláris részleteit és a diverzitás további fokozására szolgáló mechanizmusokat egy későbbi fejezet ismerteti.)
 
4.3.6. ábra. Az immunglobulin nehézlánc génjeinek rekombinációja és expressziójának sorrendje
 
4.3.7. ábra. Az immunglobulin könnyűlánc génjeinek rekombinációja és expressziójának sorrendje (apai és anyai) kromoszóma
 

Az immunológia alapjai

Tartalomjegyzék


Kiadó: Semmelweis Kiadó

Online megjelenés éve: 2026

ISBN: 978 963 331 710 5

Hét év telt el a „Az Immunológiai alapjai” című tankönyv kiadása óta. A természettudományok számára hét év nagyon hosszú idő, különösképpen így van ez az élettudományok egyes diszciplináival, köztük az immunológiával is. A jelen kiadásban a helyenként nagyon jelentős módosulások, kiegészítések, sőt cáfolatok két forrásból fakadnak, részben a szűken vett immunológiai tudás gazdagodásából, másrészt a társtudományok (pl. a sejtbiológia, genetika-genomika, bioinformatika) immunrendszerre is vonatkozó eredményeiből. Csak pár példa, a 2007-es kiadásban alig esett szó az extracelluláris vezikulák feladatairól, ezek, az intercelluláris kommunikációs struktúrák mára a sejtbiológia tudományának egyik „forró pontjává” váltak. Akkor sokkal kevesebb hangsúlyt fordítottunk az epigenetikai módosítások jelentőségére és alig esett szó a velünk élő mikrobiális flóra szerepéről. Ma már nem csak sokkal több citokin és kemokin vált ismertté, de funkcióikat is mélyebben értjük. Emellett a CD antigének azonosítása és funkcionális jelentőségükkel kapcsolatos tudásunk is markánsan kibővült.

Hivatkozás: https://mersz.hu/falus-buzas-holub-rajnavolgyi-az-immunologia-alapjai//

BibTeXEndNoteMendeleyZotero

Kivonat
fullscreenclose
printsave