Somatic Hypermutation คืออะไร?

Somatic hypermutation (SHM) เป็นกลไกที่ระบบภูมิคุ้มกันปรับตัวเพื่อรับรู้แอนติเจนที่ไม่เคยพบมาก่อน กลไกนี้เป็นวิธีที่โดดเด่นในมนุษย์และช่วยให้เซลล์ของระบบภูมิคุ้มกันในการกระจายตัวรับของพวกเขาโดยการส่งเสริมการกลายพันธุ์ในภูมิภาคตัวแปรของยีนอิมมูโนโกลบูลิน ภูมิภาคเหล่านี้ก่อตัวเป็นแหล่งจับแอนติบอดี - แอนติเจนและมีส่วนร่วมในความสามารถเฉพาะของแอนติบอดีแต่ละตัว

เมื่อแอนติเจนต่างประเทศเช่นจุลินทรีย์สัมผัสกับระบบภูมิคุ้มกันมันจะถูกระบุว่าเป็นเซลล์ B ที่ไม่คุ้นเคย เซลล์ B จะถูกกระตุ้นและกระตุ้นให้เซลล์มีจำนวนเพิ่มขึ้น ในระหว่างการแพร่กระจายนี้ DNA ภูมิภาคของตัวแปรอิมมูโนโกลบูลินจะถูกคัดลอกและแปลในอัตราที่สูงมากโดยเร็วกว่าการกลายพันธุ์ปกติประมาณ 10 5 -10 6 เท่า hypermutation ร่างกายนี้ช่วยให้การตอบสนองอย่างรวดเร็วที่จำเป็นต่อระบบภูมิคุ้มกันที่มีประสิทธิภาพ

Somatic hypermutation คาดว่าจะเกิดขึ้นได้จากการทำลายฐาน cytosine ใน DNA โดยการกระตุ้นการทำงานของ Deaminase (AID) ซึ่งจะเปลี่ยนจาก deoxycytidine ไปเป็น deoxyuracil และทำให้เกิด DNA ใหม่ DNA ใหม่นี้ประกอบด้วย uracil-guanine mismatch เนื่องจาก uracil เกิดขึ้นใน RNA โดยที่จับคู่กับ adenine และ guanine จะจับคู่กับ cytosine ใน DNA การแก้ไขการกลายพันธุ์นี้เกิดขึ้นผ่านการกำจัดโดยเอนไซม์ซ่อมแซมดีเอ็นเอที่มีความเที่ยงตรงสูง uracil-DNA glycosylase (UNG 2 ) ตามด้วยการสังเคราะห์สายดีเอ็นเอใหม่โดย DNA polymerase อย่างไรก็ตามกระบวนการนี้เกิดข้อผิดพลาดได้ง่ายและอาจส่งผลให้เกิดการแทนที่นิวคลีโอเบสที่ไม่ถูกต้องในบริเวณที่เกิดการปนเปื้อนหรือคู่เบสที่อยู่ติดกัน สิ่งนี้จะสร้าง "ฮอตสปอต" ที่มีความเสี่ยงต่อการกลายพันธุ์ของการแทรกและการลบ

ผลลัพธ์ของ somatic hypermutation จะถูกคัดลอกและแปลแล้วส่งผลให้เซลล์ B จำนวนมากที่มีตัวรับและความจำเพาะแตกต่างกันไป เซลล์ B ที่มีแอนติบอดีที่แสดงความสัมพันธ์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดสำหรับแอนติเจนที่ แต่เดิมกระตุ้นการแพร่กระจายนั้นจะแยกความแตกต่างเป็นเซลล์พลาสมาที่จะผลิตแอนติบอดีที่สอดคล้องกันที่ระบุความสัมพันธ์เช่นเดียวกับในเซลล์หน่วยความจำ B ความแตกต่างและการเจริญเติบโตของความสัมพันธ์เหล่านี้จะช่วยให้ระบบภูมิคุ้มกันสามารถสร้างการตอบสนองที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นหากพบว่าแอนติเจนในอนาคต

Somatic hypermutation เกิดขึ้นในเซลล์ภูมิคุ้มกันแต่ละเซลล์ดังนั้นจึงมีการส่งผ่านภายในเซลล์หนึ่งเซลล์นั้นเท่านั้น นอกจากนี้การกลายพันธุ์จะไม่ถูกส่งต่อไปยังลูกหลาน อย่างไรก็ตามปัญหาอาจเกิดขึ้นได้เนื่องจากการมีโซมาติก hypermutation เกี่ยวข้องกับเซลล์ที่เลือกอัตโนมัติกับเซลล์ของสิ่งมีชีวิต หากมีความล้มเหลวในกระบวนการนี้การตอบสนองภูมิต้านทานผิดปกติอาจถูกกระตุ้น