Anticorp

Problema de bază

Deși un singur individ produce o mare varietate de anticorpi diferiți, numărul de gene disponibile pentru a produce aceste proteine este limitat de dimensiunea genomului.

Există un număr foarte mare de tulpini de microbi, astfel că vertebratele au nevoie de milioane de anticorpi diferiți. De fapt, oamenii generează aproximativ 10 miliarde de anticorpi diferiți, fiecare capabil să se lege de un situs antigenic distinct. Acest lucru trebuie realizat cu un număr mult mai mic de gene: genomul uman total are doar aproximativ 20.000 de gene.

Au evoluat mai multe mecanisme genetice complexe. Acestea permit celulelor B ale vertebratelor să genereze un număr imens de anticorpi dintr-un număr relativ mic de gene de anticorpi. Detaliile complete nu sunt prezentate aici, ci doar un rezumat.

Varietatea anticorpilor este obținută prin combinarea segmentelor dintr-un grup de gene în mai multe moduri diferite. Apoi, apar hipermutații în zona situsului de legare a genei anticorpilor. Acest lucru creează o diversitate suplimentară.

Lanțuri grele

Anticorpii sunt glicoproteine aparținând superfamiliei imunoglobulinelor; termenii anticorp și imunoglobulină sunt adesea utilizați în mod interschimbabil. Anticorpii sunt în mod obișnuit constituiți din unități structurale de bază - fiecare cu două lanțuri grele mari și două lanțuri ușoare mici. Există mai multe tipuri diferite de lanțuri grele ale anticorpilor și mai multe tipuri diferite de anticorpi, care sunt grupate în diferite izotipuri pe baza lanțului greu pe care îl posedă. La mamifere se cunosc cinci izotipuri diferite de anticorpi. Aceștia ajută la direcționarea răspunsului imunitar adecvat pentru fiecare tip diferit de obiect străin pe care îl întâlnesc.

Sfaturi variabile

Deși structura generală a tuturor anticorpilor este foarte asemănătoare, o mică regiune din vârful proteinei este extrem de variabilă, permițând existența a milioane de anticorpi cu structuri ușor diferite ale vârfului, sau situsuri de legare a antigenului. Această regiune este cunoscută sub numele de regiune hipervariabilă. Fiecare dintre aceste variante se poate lega de un antigen diferit. Această diversitate enormă de anticorpi permite sistemului imunitar să recunoască o varietate la fel de mare de antigeni. Populația mare și diversă de anticorpi este generată de combinații aleatorii ale unui set de segmente genetice care codifică diferite situsuri de legare a antigenului (sau paratopi), urmate de mutații aleatorii în această zonă a genei anticorpilor, care creează o diversitate suplimentară. Genele anticorpilor se reorganizează, de asemenea, într-un proces numit schimbarea de clasă, care permite ca un singur anticorp să fie utilizat de mai multe părți diferite ale sistemului imunitar.