Главная

Разнообразие и механизм рекомбинации VDJ

Хотя о рекомбинации V-D-J в генах тяжелых цепей известно еще далеко не все, очевидно, что наличие элемента D приводит к значительному расширению многообразия рекомбинаций V-J по сравнению с таковым в L-цепях. Кроме повышения числа сочетаний за счет выбора D из неизвестного числа гаметных генов и возможности рекомбинации между несколькими гаметными генами D к увеличению разнообразия приводит и некоторая вариабельность длин аминокислотных последовательностей Д-генов, которая может появляться вследствие «гибкости» рекомбинации V-D и D-J. Возможно даже, что проходящая с нарушением рамки считывания рекомбинация V-D может приводить к функциональным генам, если эта рамка восстанавливается при рекомбинации D-J. Если это так, то каждый ген D в принципе способен кодировать аминокислотную последовательность в любой из трех рамок считывания. Дополнительные нуклеотиды, обнаруживаемые в рекомбинантах DJ и VDJ между участками, происходящими из генов D и J, могут встраиваться в ходе самого акта рекомбинации, возможно, даже без участия геномной матрицы. Эти последовательности, прозванные D-(нуклеотидными) областями, служат еще одним элементом, расширяющим функциональное разнообразие.

Большая сложность рекомбинации V-(D)-J в генах Н-цепей по сравнению с L-цепями, по-видимому, сопровождается большей частотой нефункциональных перестроек. Коулклаф и др. изучили с помощью блоттинга по Саузерну перестройки JH в 20 миеломах, продуцирующих IgM, и обнаружили в 15 из них более одной перестроенной полосы. В отобранных с помощью цитофлуориметрии нормальных клетках селезенки, продуцирующих IgM, количественная оценка интенсивности полос, аналогичная описанным выше в опытах с перестройками генов х, показала, что около 90% клеток несут перестройки в копиях генов JH обеих хромосом. В сходных опытах Ноттенбург и Вайсман изучали перестройки /н в неэкспрессируемой аллели. Используя мышей (BALB/c х X C57BL//)ir1, они с помощью проточной цитофлуорометрии разделили клетки, продуцирующие два аллотипа Igh. Анализ методом блоттинга по Саузерну, возводивший определять перестройки в разных аллелях независимо, также показал, что более 90% неэкспрессируемых аллелей JH перестроено. Эта цифра значительно больше, чем примерно 30%-ная доля перестроек в неэкспрессируемых аллелях генов х, полученная сходными методами (см. выше). Неэкспрессируемые перестройки Н-цепей, без сомнения, включают в себя подобные описанным выше рекомбинанты DJ, так же как рекомбинанты V-D-J с нарушенной рамкой считывания и другие, более сложные структуры, появляющиеся благодаря способности генов D рекомбинировать как с V, так и с / в нормальной и инвертированной ориентации. (Последнее — следствие того, что ген D обладает двумя симметричными парами сигнальных элементов с промежутком в один виток).

Принято считать, что механизм рекомбинации V-D-J сходен с механизмом рекомбинации V-J L-цепей. Наличие рекомбинантов D-J позволяет предположить, что акты рекомбинации V-D и D-J могут проходить независимо. С другой стороны, очевидно, что перестройка D-J нефункциональна и не может служить аргументом против того, что функциональные рекомбинанты V-D-J образуются в результате согласованной перестройки. В пользу модели рекомбинации с вырезанием петли приводились данные о делеции последовательностей, между VH и JH, но, как уже указывалось при рассмотрении рекомбинации V-J в генах х, такая делеция полностью согласуется и с механизмом обмена между сестринскими хроматидами. К моменту написания этой главы для генов Н-цепей был известен единственный пример продукта рекомбинации, содержащего фланкирующие последовательности. Он был обнаружен в гене с большим числом рекомбинационных дефектов и в трансформированной линии клеток.

Copyright © 2011-2012