Kľúčový rozdiel medzi somatickou hypermutáciou a V(D)J rekombináciou je v tom, že somatická hypermutácia je proces, ktorý umožňuje B bunkám mutovať ich gény na produkciu vysokoafinitných protilátok, zatiaľ čo V(D)J rekombinácia je proces somatickej rekombinácie, ku ktorej dochádza počas vývoja lymfocytov, aby sa vytvorili vysoko rozmanité protilátky a receptory T buniek.
Vo všeobecnosti podstúpiť genetickú modifikáciu známu ako somatická hypermutácia vo variabilnej oblasti protilátky, aby sa zvýšila afinita protilátok. Imunoglobulíny produkované z B lymfocytov dokážu rozpoznať takmer všetky druhy antigénov vďaka ich časti viažucej antigén známej ako variabilná oblasť. Exóny kódujúce túto oblasť sú známe ako V (premenná), D (diverzita) J (spájanie). Tieto exóny existujú ako viaceré polia kópií na chromozómoch. Rekombinácia génu V(D)J je genetická modifikácia, ktorá pôsobí ako kľúčový krok na produkciu rôznych protilátok. Okrem toho, počas vývoja tymocytov, reťazce receptorov T buniek tiež podliehajú rovnakej sekvencii rekombinantných udalostí. Somatická hypermutácia a V(D)J rekombinácia sú teda dva typy genetických modifikácií, ktoré vytvárajú vysokoafinitné rôznorodé protilátky pre cudzie antigény.
Čo je somatická hypermutácia?
Somatická hypermutácia je mechanizmus, ktorý vytvára mutácie v miestach B buniek viažucich antigén, čo spôsobuje, že ich gény produkujú protilátky s vysokou afinitou. Antigény spúšťajú somatickú hypermutáciu. Po aktivácii antigénom sa zvyšuje proliferácia B buniek. Keď B bunky rýchlo proliferujú, zvyšuje sa rýchlosť bodových mutácií v génoch, ktoré kódujú variabilné domény ťažkého a ľahkého reťazca.
Obrázok 01: Somatická hypermutácia
Somatická hypermutácia vedie k jednej zmene nukleotidu na variabilný gén v bunke. Preto dcérske B bunky získajú malé rozdiely v aminokyselinách vo variabilných doménach ich protilátkových reťazcov. Somatická hypermutácia pomáha zvýšiť rozmanitosť súboru protilátok a ovplyvňuje väzbovú afinitu protilátky k antigénu. Okrem toho, nesprávne zameraná somatická hypermutácia je pravdepodobne spôsobená rozvojom B bunkových lymfómov a mnohých iných druhov rakoviny.
Čo je V(D)J rekombinácia?
V(D)J rekombinácia je proces somatickej rekombinácie, ktorej výsledkom sú veľmi rôznorodé protilátky a receptory T buniek a vyskytuje sa iba vo vyvíjajúcich sa lymfocytoch. Somatická rekombinácia imunoglobulínov je tiež známa ako V(D)J rekombinácia a zahŕňa vytvorenie jedinečnej imunoglobulínovej variabilnej oblasti. Variabilná oblasť každého ťažkého a ľahkého reťazca imunoglobulínu je kódovaná v niekoľkých génových segmentoch (exónoch). Tieto génové segmenty sú variabilné (V), diverzita (D) a spojovacie (J). Segmenty V, D a J sa nachádzajú v ťažkom reťazci, ale iba segmenty V a J sa nachádzajú v ľahkom reťazci. Okrem toho existuje viacero kópií segmentov V, D a J, ktoré sú tandemovo usporiadané v genóme cicavcov.
Obrázok 02: V(D)J Rekombinácia
Počas procesu rekombinácie, ktorý prebieha v kostnej dreni, vyvíjajúca sa B bunka náhodne vyberie jeden V, jeden D a jeden J génový segment a spojí ich dohromady, aby zostavili variabilné oblasti imunoglobínu. Pretože existuje viacero kópií každého V, D a J génového segmentu, výsledné imunoglobíny vykazujú veľkú diverzitu v dôsledku rozdielu v ich variabilných oblastiach. Preto protilátky produkované týmto rekombinantným procesom majú rôzne paratopy a špecificitu k antigénom. Reťazce receptorov T buniek tiež podliehajú rovnakej sekvencii rekombinácie počas vývoja tymocytov.
Aké sú podobnosti medzi somatickou hypermutáciou a V(D)J rekombináciou?
- Somatická hypermutácia a V(D)J rekombinácia sú dva typy genetických modifikácií vytvárajúcich vysokoafinitné rôznorodé protilátky pre cudzie antigény.
- Oba procesy sa zameriavajú na variabilnú oblasť imunoglobulínov.
- Sú to procesy so somatickými mechanizmami.
- Oba procesy sú veľmi dôležité pre silný imunitný systém.
Aký je rozdiel medzi somatickou hypermutáciou a V(D)J rekombináciou?
Somatická hypermutácia je proces, ktorý umožňuje B bunkám zmutovať svoje gény na produkciu vysokoafinitných protilátok, zatiaľ čo V(D)J rekombinácia je proces somatickej rekombinácie, ktorá sa vyskytuje iba vo vývoji lymfocytov a vedie k vysoko odlišným protilátkam a receptory T buniek. Toto je kľúčový rozdiel medzi somatickou hypermutáciou a V(D)J rekombináciou. Somatická hypermutácia je spôsobená vysokou mierou bodových mutácií v génoch variabilnej domény, zatiaľ čo V(D)J rekombinácia je spôsobená preskupením segmentov variabilných domén.
Nasledujúca infografika uvádza rozdiely medzi somatickou hypermutáciou a V(D)J rekombináciou v tabuľkovej forme na porovnanie vedľa seba.
Zhrnutie – somatická hypermutácia vs rekombinácia V(D)J
Imunitný systém je nevyhnutný pre naše prežitie. Chráni naše telo pred baktériami, vírusmi a parazitmi. Protilátky hrajú dôležitú úlohu v získanom imunitnom systéme. Somatická hypermutácia a V(D)J rekombinácia sú dva typy genetických modifikácií, ktoré vytvárajú vysokoafinitné rôznorodé protilátky pre cudzie antigény. Somatická hypermutácia je proces, ktorý umožňuje B bunkám mutovať ich gény, aby produkovali protilátky s vysokou afinitou, zatiaľ čo V(D)J rekombinácia je proces somatickej rekombinácie, ku ktorej dochádza iba pri vývoji lymfocytov, ktorých výsledkom sú vysoko rozmanité protilátky a receptory T buniek. Toto sumarizuje rozdiel medzi somatickou hypermutáciou a V(D)J rekombináciou.
