Geny kodujące.doc

(2543 KB) Pobierz
Geny kodujące

Geny kodujące

Immunoglobuliny

 

Odpowiedź immunologiczna

• Antygeny

są to substancje immunogenne (zdolne do wywoływania swoistej

odpowiedzi immunologicznej) zdolne do wiązania się z wolnymi

immunoglobulinami oraz immunoglobulinami prezentowanymi na

błonie komórkowej limfocytów B i T

• Przeciwciała  (immunoglobuliny)

są to substancje białkowe produkowane w

limfocytach B i plazmocytach, które są zdolne do

swoistego wiązania się z antygenem

• Interleukiny

białka sygnalne układu immunologicznego

• Limfokiny

białka sygnalne wydzielane przez limfocyty

• Monokiny

białka sygnalne wydzielane przez monocyty i makrofagi

 

Limfocyt

 

Limfocyty B – odpowiedź humoralna

Limfocyty T – odpowiedź komórkowa

 

Limfocyty odgrywają główną rolę w odpowiedzi

Immunologicznej

 

 

 

Układ immunologiczny człowieka może wytworzyć 108

immunoglobulin (lub receptorów limfocytów T)

rozpoznających różne elementy patogenów

 

Żółty – łańcuch leki

Zielony – łańcuch ciężki

Czerwony –część zmienna

Niebieski –część stała

 



 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 





 

 

 

 

 

 

 

 

Geny immunoglobulinowe

• Informacja genetyczna o strukturze 

immunoglobulin zakodowana jest w genomie

komórek rozrodczych w segmentach 

• W genomie występują segmenty kodujące

fragmenty zmiennych (V) i stałych (C) części

łańcuchów immunoglobulin

• Ekspresję poszczególnych immunoglobulin

poprzedza rearanżacja genomu

 

 

 

 

 

 

Organizacja genów immunoglobulin

Łańcuchy lekkie (L):

• Dwie rodziny genów zawierających typ lambda

(λ)  i typ kappa (κ)

Łańcuchy ciężkie (H):

• Jedna rodzina zawierająca wszystkie typy

łańcuchów ciężkich

Każda rodzina występuje na innym chromosomie

i składa się z własnego zestawu genów V i C

 

 

Elementy kodujące łańcuchy lekkie immunoglobulin

 

Geny kodujące immunoglobuliny powstają

przez zmianę zapisu genetycznego, usunięcie

dużych fragmentów cząsteczek DNA przy

użyciu mechanizmu rekombinacji

 



Rekombinacja homologiczna

to wymiana odcinków 

między dwoma homologicznymi

(mającymi rozległe

podobieństwo sekwencji)

cząsteczkami dwuniciowego DNA,

np. chromosomami siostrzanymi

W limfocytach zachodzi podobny

proces między fragmentami tej samej

cząsteczki DNA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rearanżacja i ekspresja genów łańcucha lekkiego lambda

 

 



Tworzenie genu dla immunoglobuliny lekkiej typu

lambda

• (I exon) sekwencja liderowa – intron – (II exon)

segment zmienny----------------------segment łączący-



intron - (III exon) segment stały

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rearanżacja i ekspresja genów łańcucha lekkiego kappa

 

 

 

 

 

 

 

Tworzenie genu dla immunoglobuliny lekkiej typu kappa

 



(I exon) sekwencja Ln –

intron –

(II exon) segment Vn-

--------------------------------

segment J1 --------

segment J2 --------

segment J3 --------

segment J4 --------

segment J5 --------

(III exon) segment C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cała informacja o łańcuchach ciężkich

immunoglobulin znajduje się na jednej

cząsteczce



 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rekombinacja segmentów łańcucha ciężkiego immunoglobin

 

Aktywacja promotora segmentu zmiennego następuje

po rearanżacji i zbliżeniu do sekwencji wzmacniającej

 

 

 

 

Każda rekombinacja V(D)J przebiega przy udziale

charakterystycznych sekwencji sygnalnych (RSS)

 

Układ sekwencji RSS w komórkach pnia

 

 

 

 

 

 

Sekwencje sygnalne są rozpoznawane przez białka RAG

 

Obróbka końców powstających w procesie rekombinacji

---------

---------




Różnorodność jest również generowana przez dodatkowe

zmiany na złączu kodującym

Przełączanie klas

 

 

 

Dojrzewanie limfocytów B

IG – immunoglobuliny

H  - heavy - ciężki

V - variable – część zmienna

J – joining – część łącząca

D – diversity – część nadająca zmienność

 

 

Powstanie formy łańcucha ciężkiego wydzielanej lub

zakotwiczonej w błonie zależy od obróbki RNA

 

 

Pojawianie się dużej ilości

komórek produkujących

specyficzne przeciwciała odbywa

się na drodze selekcji klonalnej

 

Etapy dojrzewania limfocytów B

 



 

 

 

 

 

 

 

 

Wygaszanie rekombinacji drugiego allelu

 

 

Receptory limfocytów T powstają na drodze rearanżacji genów



Lokus kodujący TCR α

ma przemieszane

segmenty α i δ

 

 

 

             

 

 

 

Lokus TCR β

 

 

 

 

Rearanżacja genomu zachodzi także w limfocytach T



 

Receptor γδ jest

syntetyzowany we

wczesnych etapach

TCR αβ jest syntetyzowany

później i odpowiada za

odpowiedź komórkową

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Do zapamiętania

• Komórki układu immunologicznego mają genom

różniący się od pozostałych komórek

• Geny immunoglobulin powstają w limfocytach B

na drodze rekombinacji V(D)J

• Podobne rearanżacje zachodzą przy powstawaniu

genów receptorowych limfocytów T

...
Zgłoś jeśli naruszono regulamin