Co to jest hipermutacja somatyczna?
Hipermutacja somatyczna (SHM) jest mechanizmem, za pomocą którego układ odpornościowy dostosowuje się w celu rozpoznania antygenów, których wcześniej nie spotkał. Mechanizm ten jest dominującą metodą u ludzi i umożliwia komórkom układu odpornościowego zróżnicowanie ich receptorów poprzez promowanie mutacji w regionach zmiennych genów immunoglobulin. Regiony te tworzą miejsca wiązania przeciwciało-antygen i przyczyniają się do możliwości specyficzności każdego przeciwciała, umożliwiając rozpoznanie określonego antygenu.
Kiedy obcy antygen, taki jak drobnoustrój, wejdzie w kontakt z układem odpornościowym, zostaje rozpoznany przez komórki B jako nieznany. Komórki B są następnie aktywowane i stymulowane do proliferacji. Podczas tej proliferacji DNA regionu zmiennego immunoglobuliny ulega transkrypcji i translacji z bardzo dużą szybkością, około 105-106 razy szybszą niż normalna mutacja. Ta hipermutacja somatyczna umożliwia szybką reakcję, która jest niezbędna dla skutecznego układu odpornościowego.
Uważa się, że hipermutację somatyczną osiąga się przez deaminację zasady cytozyny w DNA przez deaminazę indukowaną aktywacją (AID), przekształcając ją z deoksycytydyny w dezoksyuracyl i uzyskując nowe DNA. To nowe DNA zawiera niedopasowanie uracylu-guaniny, ponieważ uracyl zwykle występuje w RNA, gdzie jest on sparowany z adeniną, a guanina jest zwykle sparowana z cytozyną w DNA. Korekta tej mutacji zachodzi przez usunięcie przez enzym wiernej naprawy DNA o wysokiej wierności, glikozylazę uracyl-DNA (UNG 2 ), a następnie syntezę nowych nici DNA przez polimerazę DNA. Proces ten jest jednak podatny na błędy i może spowodować zastąpienie nieprawidłowych zasad nukleinowych w pierwotnym miejscu deaminacji lub w sąsiednich parach zasad. Tworzy to „gorący punkt”, który jest podatny na mutacje wstawiania i usuwania.
Wyniki hipermutacji somatycznej są następnie transkrybowane i translowane, co skutkuje dużą liczbą komórek B, które niosą różne receptory i specyficzność, co jest kodowane przez hipermutowane regiony. Te komórki B z przeciwciałami, które wykazują największe powinowactwo do antygenu, który pierwotnie stymulował proliferację, różnicują się następnie w komórki plazmatyczne, które wytwarzają odpowiednie przeciwciało o określonym powinowactwie, a także do komórek B pamięci. Te zróżnicowanie i dojrzewanie powinowactwa pozwolą następnie układowi odpornościowemu wytworzyć większą, bardziej skuteczną odpowiedź, jeśli antygen zostanie napotkany w przyszłości.
Hipermutacja somatyczna występuje w poszczególnych komórkach odpornościowych, więc jest przenoszona tylko w obrębie tej konkretnej linii komórkowej. Ponadto mutacje nie są przekazywane żadnemu potomstwu. Mogą jednak pojawić się problemy, ponieważ hipermutacja somatyczna obejmuje również komórki, które dokonują automatycznego wyboru względem własnych komórek organizmu. Jeśli w tym procesie wystąpi awaria, odpowiedź autoimmunologiczna może zostać sprowokowana.