Was ist eine somatische Hypermutation?
somatische Hypermutation (SHM) ist ein Mechanismus, mit dem sich das Immunsystem anpasst, um Antigene zu erkennen, die es zuvor nicht begegnet ist. Dieser Mechanismus ist die vorherrschende Methode beim Menschen und ermöglicht es den Zellen des Immunsystems, ihre Rezeptoren durch Förderung der Mutation in den variablen Regionen der Immunglobulingene zu diversifizieren. Diese Regionen bilden die Antikörper-Antigen-Bindungsstellen und tragen zu den Spezifitätsfähigkeiten jedes Antikörpers bei, was eine bestimmte Antigenerkennung ermöglicht.
Wenn ein fremdes Antigen wie eine Mikrobe mit dem Immunsystem in Kontakt kommt, wird es als unbekannt von den B-Zellen identifiziert. Die B -Zellen werden dann aktiviert und stimuliert, um sich zu vermehren. Während dieser Proliferation wird die DNA der Immunglobulin-Variablenregion transkribiert und mit sehr hoher Geschwindigkeit übersetzt, ungefähr 10 5 -10
wird durch die Desaminierung der Cytosinbase in der DNA durch Aktivierungs-induzierte Deaminase (AID) erreicht, wodurch sie von Desoxycytidin in Desoxyuracil umgewandelt und zu neuer DNA führt. Diese neue DNA enthält eine Uracil-Guanin-Mismatche, da Uracil normalerweise in RNA auftritt, wo sie mit Adenin gepaart ist und Guanin normalerweise mit Cytosin in DNA kombiniert ist. Die Korrektur dieser Mutation erfolgt durch Entfernung durch ein hochfidelisches DNA-Reparaturenzym, Uracil-DNA-Glycosylase (UNG 2 ), gefolgt von der Synthese neuer DNA-Stränge durch DNA-Polymerase. Dieser Prozess ist jedoch fehleranfällig und kann die Substitution falscher Nucleobasen an der ursprünglichen Stelle der Desaminierung oder den angrenzenden Basenpaaren ergeben. Dies schafft einen "Hot Spot", der anfällig für Einfügen und Löschen von Mutationen ist.
Die Ergebnisse der somatischen Hypermutation werden dann transkribiert und tRansliert, was zu einer großen Anzahl von B -Zellen führt, die unterschiedliche Rezeptoren und Spezifität tragen, wie durch die hypermutierten Regionen kodiert. Diese B-Zellen mit Antikörpern, die die größte Affinität für das Antigen aufweisen, die ursprünglich die Proliferation stimulierten, unterscheiden sich dann in Plasmazellen, die den entsprechenden, affinitätsspezifizierten Antikörper sowie in Gedächtnis-B-Zellen erzeugen. Diese Differenzierungen und Affinitätsreifung ermöglichen es dem Immunsystem anschließend, eine größere und effektivere Reaktion zu erzeugen, wenn das Antigen in Zukunft auftritt.
somatische Hypermutation tritt in einzelnen Immunzellen auf, so dass sie nur innerhalb dieser eine bestimmte Zelllinie übertragen wird. Darüber hinaus werden Mutationen nicht an Nachkommen weitergegeben. Es können jedoch Probleme auftreten, da die somatische Hypermutation auch Zellen umfasst, die automatisch gegen die eigenen Zellen der Organismen ausgewählt werden. Wenn in diesem Prozess ein Fehler vorliegt, kann eine Autoimmunantwort provoziert werden.