11.7B: Geny przeciwciał i różnorodność

Hypermutacja somatyczna

Drugi etap rekombinacji występuje po tym, jak komórka B jest aktywowana przez antygen. W tych szybko dzielących się komórkach, geny kodujące zmienne domeny łańcuchów ciężkich i lekkich ulegają mutacji punktowej o wysokim stopniu nasilenia, w procesie zwanym hipermutacją somatyczną (SHM). SHM jest komórkowym mechanizmem, dzięki któremu układ odpornościowy przystosowuje się do nowych, obcych elementów, które stają mu naprzeciw i jest głównym elementem procesu dojrzewania powinowactwa. SHM różnicuje receptory komórek B służące do rozpoznawania antygenów i pozwala układowi odpornościowemu dostosować swoją odpowiedź do nowych zagrożeń w ciągu życia organizmu. Hipermutacja somatyczna obejmuje zaprogramowany proces mutacji dotykający zmiennych regionów genów immunoglobulin. SHM powoduje w przybliżeniu jedną zmianę nukleotydu na zmienny gen, na podział komórki. W konsekwencji, każda córka komórek B uzyska niewielkie różnice aminokwasowe w domenach zmiennych swoich łańcuchów przeciwciał. Służy to zwiększeniu różnorodności puli przeciwciał i wpływa na powinowactwo przeciwciał do antygenów. Niektóre mutacje punktowe spowodują produkcję przeciwciał, które mają niższe powinowactwo do antygenu niż oryginalne przeciwciało, a niektóre mutacje wygenerują przeciwciała o wyższym powinowactwie. Komórki B, które wyrażają na swojej powierzchni przeciwciała o wyższym powinowactwie, otrzymają silny sygnał przeżycia podczas interakcji z innymi komórkami, podczas gdy te z przeciwciałami o niższym powinowactwie nie otrzymają go i umrą w wyniku apoptozy. Tak więc, komórki B wyrażające przeciwciała o wyższym powinowactwie do antygenu będą konkurować z tymi o słabszym powinowactwie o funkcję i przeżycie. Proces generowania przeciwciał o zwiększonym powinowactwie do antygenu nazywany jest dojrzewaniem powinowactwa. Dojrzewanie powinowactwa występuje po rekombinacji V(D)J i jest zależne od pomocy pomocniczych limfocytów T.

Geny przeciwciał również reorganizują się w procesie zwanym przełączaniem klas, który zmienia bazę łańcucha ciężkiego na inną. W ten sposób powstaje inny izotyp przeciwciała, przy zachowaniu specyficznego dla antygenu regionu zmiennego, co pozwala na wykorzystanie jednego przeciwciała przez kilka różnych części układu odpornościowego.

.