Функциональное разнообразие - Junctional diversity

Создание разнообразия соединений посредством рекомбинации между двумя генными сегментами: D (синий) и J (зеленый). В разделах, выделенных красным, показаны нуклеотиды, добавленные на каждом этапе.

Функциональное разнообразие описывает ДНК вариации последовательности, вызванные неправильным соединением ген сегментов в процессе V (D) J рекомбинация. Этот процесс рекомбинации V (D) J играет жизненно важную роль для позвоночное животное иммунная система, так как он может создать огромный репертуар разных Рецептор Т-клеток (TCR) и иммуноглобулин молекулы, необходимые для возбудитель антиген распознавание Т-клетками и В-клетками соответственно. По оценкам, неточности соединения, обусловленные разнообразием соединений, в три раза увеличивают разнообразие, изначально генерируемое этими рекомбинациями V (D) J.[нужна цитата ]

Процесс

Функциональное разнообразие включает процесс соматической рекомбинации или V (D) J рекомбинация, во время которого различные вариабельные генные сегменты (те сегменты, которые участвуют в распознавании антигена) TCR и иммуноглобулинов перегруппировываются, а неиспользуемые сегменты удаляются. Это вводит двухниточные разрывы между необходимыми сегментами. Эти концы образуют петли шпильки и должны быть соединены вместе, чтобы образовать единую прядь (показано на схеме справа). Это соединение - очень неточный процесс, который приводит к добавлению или вычитанию переменных. нуклеотиды и, таким образом, порождает разнообразие соединений.[1]

Создание разнообразия соединений начинается с белков, ген активации рекомбинации -1 и -2 (RAG1 и RAG2) вместе с белками репарации ДНК, такими как Артемида,[2] ответственны за одноцепочечный разрез петель шпильки и добавление ряда палиндромный, Р-нуклеотиды. Вслед за этим фермент, терминальная дезоксинуклеотидилтрансфераза (TdT), добавляет дополнительные случайные N нуклеотидов. Вновь синтезированные нити отжигаются друг с другом, но несоответствия являются обычным явлением. Экзонуклеазы удалите эти неспаренные нуклеотиды, и пробелы заполнятся Синтез ДНК и ремонт машины.[1][3] Экзонуклеазы также могут вызывать укорочение этого соединения, однако этот процесс еще недостаточно изучен.[4]

Многообразие соединений может вызвать мутации со сдвигом рамки считывания и, таким образом, производство нефункциональных белков. Следовательно, этот процесс требует значительных отходов.[1]

Рекомендации

  1. ^ а б c Джейнвей, К.А., Трэверс, П., Уолпорт, М., Шломчик, М.Дж. (2005). Иммунология (6-е изд.). Наука о гирляндах.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  2. ^ Ма, Ю., Паннике, У., Шварц, К., Либер, М.Р. (2004). «Раскрытие шпильки и процессинг выступа с помощью комплекса Artemis / ДНК-зависимой протеинкиназы при негомологичном соединении концов и рекомбинации V (D) J». Клетка. 108 (6): 781–794. Дои:10.1016 / S0092-8674 (02) 00671-2. PMID  11955432.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  3. ^ Вайман, К., Канаар, Р. (2006). «Восстановление двухцепочечных разрывов ДНК: все хорошо, что хорошо кончается». Ежегодный обзор генетики. 40: 363–383. Дои:10.1146 / annurev.genet.40.110405.090451. PMID  16895466.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  4. ^ Крангель, М. (2009). «Механика перестройки генов рецепторов Т-клеток». Текущее мнение в иммунологии. 21 (2): 133–139. Дои:10.1016 / j.coi.2009.03.009. ЧВК  2676214. PMID  19362456.