Kluczowa różnica między hipermutacją somatyczną a rekombinacją V(D)J polega na tym, że hipermutacja somatyczna jest procesem, który umożliwia komórkom B mutację ich genów w celu wytworzenia przeciwciał o wysokim powinowactwie, podczas gdy rekombinacja V(D)J jest procesem rekombinacji somatycznej, która zachodzi podczas rozwoju limfocytów w celu wytworzenia wysoce zróżnicowanych przeciwciał i receptorów komórek T.
Zazwyczaj poddaj się modyfikacji genetycznej znanej jako hipermutacja somatyczna w regionie zmiennym przeciwciała, aby zwiększyć powinowactwo przeciwciał. Immunoglobuliny wytwarzane z limfocytów B mogą rozpoznawać prawie wszystkie rodzaje antygenów dzięki ich części wiążącej antygen, zwanej regionem zmiennym. Egzony kodujące ten region są znane jako V (zmienna), D (różnorodność) J (łączenie). Te egzony istnieją jako macierze wielokrotnych kopii na chromosomach. Rekombinacja genu V(D)J jest modyfikacją genetyczną, która działa jako kluczowy etap w wytwarzaniu różnorodnych przeciwciał. Co więcej, podczas rozwoju tymocytów łańcuchy receptorów komórek T również podlegają tej samej sekwencji zdarzeń rekombinacji. Stąd hipermutacja somatyczna i rekombinacja V(D)J to dwa rodzaje modyfikacji genetycznych, które tworzą zróżnicowane przeciwciała o wysokim powinowactwie do obcych antygenów.
Co to jest hipermutacja somatyczna?
Hipermutacja somatyczna to mechanizm, który tworzy mutacje w miejscach wiązania antygenu komórek B, powodując, że ich geny wytwarzają przeciwciała o wysokim powinowactwie. Antygeny wywołują hipermutację somatyczną. Po aktywacji antygenem proliferacja komórek B nasila się. Gdy komórki B proliferują szybko, tempo mutacji punktowych wzrasta w genach kodujących domeny zmienne łańcuchów ciężkich i lekkich.
Rysunek 01: Hipermutacja somatyczna
Hypermutacja somatyczna skutkuje zmianą jednego nukleotydu na zmienny gen na komórkę. Dlatego też komórki potomne B nabywają niewielkie różnice aminokwasowe w domenach zmiennych ich łańcuchów przeciwciał. Hipermutacja somatyczna pomaga zwiększyć różnorodność puli przeciwciał i wpływa na powinowactwo przeciwciała do wiązania antygenu. Co więcej, niewłaściwie ukierunkowana hipermutacja somatyczna jest prawdopodobnie spowodowana rozwojem chłoniaków z komórek B i wielu innych nowotworów.
Co to jest rekombinacja V(D)J?
Rekombinacja V(D)J to proces rekombinacji somatycznej, w wyniku którego powstają wysoce zróżnicowane przeciwciała i receptory komórek T i zachodzi tylko w rozwijających się limfocytach. Rekombinacja somatyczna immunoglobulin jest również znana jako rekombinacja V(D)J i obejmuje wytwarzanie unikalnego regionu zmiennego immunoglobuliny. Region zmienny każdego łańcucha ciężkiego i lekkiego immunoglobuliny jest zakodowany w kilku segmentach genów (eksonach). Te segmenty genów są zmienne (V), różnorodne (D) i łączące (J). Segmenty V, D i J znajdują się w łańcuchu ciężkim, ale tylko segmenty V i J znajdują się w łańcuchu lekkim. Co więcej, istnieje wiele kopii segmentów V, D i J, które są tandemowo ułożone w genomie ssaków.
Rysunek 02: Rekombinacja V(D)J
Podczas procesu rekombinacji zachodzącego w szpiku kostnym rozwijająca się komórka B wybiera losowo jeden segment genów V, jeden D i jeden J i łączy je ze sobą w celu złożenia zmiennych regionów immunoglobiny. Ponieważ istnieje wiele kopii każdego segmentu genów V, D i J, powstałe immunoglobiny wykazują dużą różnorodność ze względu na różnice w ich regionach zmiennych. Stąd przeciwciała wytwarzane w tym procesie rekombinacji mają różne paratopy i specyficzność względem antygenów. Łańcuchy receptorów komórek T również podlegają tej samej sekwencji rekombinacji podczas rozwoju tymocytów.
Jakie są podobieństwa między hipermutacją somatyczną a rekombinacją V(D)J?
- Hypermutacja somatyczna i rekombinacja V(D)J to dwa rodzaje modyfikacji genetycznych tworzących zróżnicowane przeciwciała o wysokim powinowactwie do obcych antygenów.
- Oba procesy są ukierunkowane na region zmienny immunoglobulin.
- Są to procesy z mechanizmami somatycznymi.
- Oba procesy są bardzo ważne dla silnego układu odpornościowego.
Jaka jest różnica między hipermutacją somatyczną a rekombinacją V(D)J?
Hermutacja somatyczna to proces, który umożliwia komórkom B mutację genów w celu wytworzenia przeciwciał o wysokim powinowactwie, podczas gdy rekombinacja V(D)J to proces rekombinacji somatycznej, który zachodzi tylko w rozwoju limfocytów i skutkuje bardzo zróżnicowanymi przeciwciałami i receptory komórek T. Jest to więc kluczowa różnica między hipermutacją somatyczną a rekombinacją V(D)J. Hipermutacja somatyczna jest spowodowana wysokim odsetkiem mutacji punktowych w genach domen zmiennych, podczas gdy rekombinacja V(D)J wynika z rearanżacji segmentów genów domen zmiennych.
Poniższa infografika przedstawia różnice między hipermutacją somatyczną a rekombinacją V(D)J w formie tabelarycznej do bezpośredniego porównania.
Podsumowanie – Hipermutacja somatyczna kontra rekombinacja V(D)J
Układ odpornościowy jest niezbędny dla naszego przetrwania. Chroni nasz organizm przed bakteriami, wirusami i pasożytami. Przeciwciała odgrywają ważną rolę w nabytym układzie odpornościowym. Hipermutacja somatyczna i rekombinacja V(D)J to dwa rodzaje modyfikacji genetycznych, które tworzą zróżnicowane przeciwciała o wysokim powinowactwie do obcych antygenów. Hipermutacja somatyczna to proces, który umożliwia komórkom B mutowanie ich genów w celu wytworzenia przeciwciał o wysokim powinowactwie, podczas gdy rekombinacja V(D)J to proces rekombinacji somatycznej, który zachodzi tylko w rozwoju limfocytów, co skutkuje bardzo zróżnicowanymi przeciwciałami i receptorami komórek T. Tak więc podsumowuje to różnicę między hipermutacją somatyczną a rekombinacją V(D)J.
