Co je somatická hypermutace?
Somatická hypermutace (SHM) je mechanismus, kterým se imunitní systém přizpůsobuje, aby rozeznal antigeny, s nimiž se dosud nesetkal. Tento mechanismus je převládající metodou u lidí a umožňuje buňkám imunitního systému diverzifikovat jejich receptory podporou mutace v variabilních oblastech imunoglobulinových genů. Tyto oblasti tvoří vazebná místa protilátka-antigen a přispívají ke specifickým schopnostem každé protilátky, což umožňuje konkrétní rozpoznávání antigenu.
Když cizí antigen, jako je mikrob, přijde do kontaktu s imunitním systémem, je B buňkami identifikován jako neznámý. B buňky jsou poté aktivovány a stimulovány k proliferaci. Během této proliferace je DNA imunoglobulinové variabilní oblasti transkribována a translatována velmi vysokou rychlostí, přibližně 105 až 106krát rychlejší než normální mutace. Tato somatická hypermutace umožňuje rychlou reakci, která je nezbytná pro účinný imunitní systém.
Předpokládá se, že somatické hypermutace je dosaženo deaminací cytosinové báze v DNA aktivací indukovanou deaminázou (AID), jejím přeměnou z deoxycytidinu na deoxyuracil a výsledkem je nová DNA. Tato nová DNA obsahuje neshoda uracil-guanin, protože uracil se normálně vyskytuje v RNA, kde je spárována s adeninem, a guanin je normálně spárován s cytosinem v DNA. Korekce této mutace nastává odstraněním vysoce věrným enzymem pro opravu DNA, uracil-DNA glykosylázou (UNG 2 ) a následnou syntézou nových řetězců DNA pomocí DNA polymerázy. Tento proces je však náchylný k chybám a může vést k substituci nesprávných nukleobáz v původním místě deaminace nebo v sousedních párech bází. Tím se vytvoří „hot spot“, který je citlivý na vložení a odstranění mutací.
Výsledky somatické hypermutace jsou poté přepsány a přeloženy, což vede k velkému počtu B buněk, které nesou různé receptory a specificitu, jak jsou kódovány hypermutovanými regiony. Ty B buňky s protilátkami, které vykazují největší afinitu k antigenu, který původně stimuloval proliferaci, se poté diferencují na plazmatické buňky, které budou produkovat odpovídající afinitně specifikovanou protilátku, a také na paměťové B buňky. Tyto diferenciace a afinitní zrání následně umožní imunitnímu systému produkovat větší a účinnější odpověď, pokud se s antigenem v budoucnu setkáte.
Somatická hypermutace se vyskytuje v jednotlivých imunitních buňkách, takže se přenáší pouze v rámci jedné konkrétní buněčné linie. Kromě toho mutace nejsou předávány žádnému potomstvu. Problémy však mohou nastat, protože somatická hypermutace zahrnuje také buňky, které se automaticky vybírají proti vlastním buňkám organismu. Pokud dojde k selhání tohoto procesu, může být vyvolána autoimunitní odpověď.