Co to jest hipermutacja somatyczna?

Hipermutacja somatyczna (SHM) to mechanizm, za pomocą którego układ odpornościowy dostosowuje się w celu rozpoznania antygenów, których wcześniej nie napotkał. Mechanizm ten jest główną metodą u ludzi i umożliwia komórkom układu odpornościowego dywersyfikacji ich receptorów poprzez promowanie mutacji w zmiennych obszarach genów immunoglobuliny. Regiony te tworzą miejsca wiążące przeciwciało-antygen i przyczyniają się do zdolności swoistości każdego przeciwciała, umożliwiając określone rozpoznawanie antygenu.

Gdy obły antygen, taki jak mikrobe, kontaktuje się z układem odpornościowym, jest on identyfikowany jako nieznany przez komórki B. Komórki B są następnie aktywowane i stymulowane do proliferacji. Podczas tej proliferacji DNA zmiennej immunoglobuliny jest transkrybowane i tłumaczone z bardzo wysoką szybkością, około 10 ⁵ -10 ⁶ razy szybciej niż normalna mutacja. Ta hipermutacja somatyczna pozwala na szybką reakcję, która jest niezbędna dla wydajnego odpornościsystem.

Uważa się, że hipermutacja somatyczna jest osiągana przez deaminację zasady cytozyny w DNA przez deaminazę indukowaną aktywacją (AID), przekształcając ją z deoksycytydyny na deoksyuracyl i powoduje nowy DNA. Ten nowy DNA zawiera niedopasowanie uracylu-guaniny, ponieważ uracyl zwykle występuje w RNA, gdzie jest sparowany z adeniną, a guanina jest zwykle sparowana z cytozyną w DNA. Korekta tej mutacji występuje poprzez usunięcie przez enzym naprawy DNA o wysokiej wierności, glikozylazę uracylu-DNA (UNG 2 ), a następnie syntezy nowych nici DNA przez polimerazę DNA. Proces ten jest jednak podatny na błędy i może powodować zastąpienie nieprawidłowych nukleobaz w pierwotnym miejscu deaminacji lub sąsiednich par zasad. Stwarza to „gorące miejsce”, które jest podatne na mutacje wstawiania i usuwania.

Wyniki hipermutacji somatycznej są następnie transkrybowane i tRanslowane, co powoduje dużą liczbę komórek B, które niosą różne receptory i swoistość, co koduje nad hipermutowane regiony. Te komórki B z przeciwciałami, które wykazują największe powinowactwo do antygenu, który pierwotnie stymulował proliferację, będą następnie różnicować się w komórki plazmatyczne, które wytworzą odpowiednie przeciwciało specyficzne dla powinowactwa, a także do komórek B pamięci. Te różnicowania i dojrzewanie powinowactwa pozwoli następnie układowi odpornościowe na uzyskanie większej, bardziej skutecznej odpowiedzi, jeśli antygen zostanie napotkany w przyszłości.

Hipermutacja somatyczna występuje w poszczególnych komórkach odpornościowych, więc jest przenoszona tylko w tej konkretnej linii komórkowej. Ponadto mutacje nie są przekazywane na żadne potomstwo. Problemy mogą jednak pojawić się, ponieważ nadmierna hipermutacja somatyczna obejmuje również komórki, które automatycznie wybierają się przeciwko własnym komórkom organizmów. Jeśli w tym procesie występuje awaria, może zostać sprowokowana odpowiedź autoimmunologiczna.