Слайд 2
Список сокращений
Ig – иммуноглобулины
MHC – главный комплекс
гистосовместимости
TCR – рецептор Т-лимфоцитов
АГ– антиген
АТ – антитело
Слайд 3
В-ЛИМФОЦИТЫ – продуценты Ig
ГЕНЕТИКА ИММУНИТЕТА. Лекция 2
Слайд 4
Функции В-лимфоцитов
Противоинфекционная – активность направлена против внеклеточных вирусов
и бактерий.
Регуляторная – через активность антител участвуют в
активации системы комплемента, фагоцитов, клеток-киллеров.
Основная функция – в ответ на антигенный стимул делиться и дифференцироваться в АОК
Слайд 5
Компоненты В-системы
КОСТНЫЙ МОЗГ
лимфоидный орган, обеспечивающий дифференцировку В-лимфоцитов
В-КЛЕТКИ
В-лимфоциты
Антителообразующие
клетки
Клетки-памяти
ИММУНОГЛОБУЛИНЫ
молекулы, продуцируемые
В-клетками
Слайд 6
ГУМОРАЛЬНЫЙ ИММУНИТЕТ
основные положения
В-клетки несут на мембране иммуноглобулины и
секретируют их в плазму.
Иммуноглобулины (Антитела) обладают способностью специфически
связывать антигены.
Связывание антител с антигенами – решающее звено в защите организма от внеклеточных вирусов и бактерий (они опознаются как «чужое» и уничтожаются).
Слайд 7
Весь процесс, приводящий к иммунному ответу
организма на вторжение АГ, длится в среднем 10-14 дней.
Именно через такой срок, В-лимфоциты начинают синтезировать Ig (АТ) против АГ.
На каждый антиген антитела воздействуют по разному:
агглютинины - микробов склеивают;
преципитины - осаждают;
лизины - растворяют;
опсонины - подсоединяются к микробу и делают его для фагов более доступным для уничтожения.
Слайд 8
ПОЯВЛЕНИЕ И СОЗРЕВАНИЕ В-ЛИМФОЦИТОВ
ГЕНЕТИКА ИММУНИТЕТА. Лекция 2
Слайд 9
Схема дифференцировки лимфоцитов
Слайд 12
Схема дифференцировки лимфоцитов без АГ стимула
Слайд 13
Схема дифференцировки лимфоцитов с АГ стимуляцией
Слайд 14
Главное различие между незрелой и иммунокомпетентной
В-клеткой - способность синтезировать молекулы иммуноглобулинов
Слайд 15
ИММУНОГЛОБУЛИНЫ: строение
ГЕНЕТИКА ИММУНИТЕТА. Лекция 2
Слайд 16
Функции Ig
Иммуноглобулины выполняют в организме позвоночных функцию:
гуморальных антител;
антиген-связывающих
рецепторов В-лимфоцитов.
Слайд 17
структура основной четырехцепочечной единицы иммуноглобулиновых молекул
Слайд 19
Строение молекулы Ig G
Тяжелые (Н) и легкие (L)
цепи объединены в единую молекулу с помощью ковалентных s-s
связей.
Каждая цепь содержит вариабельную (VL и VH) и константную (С) область.
От взаимодействия VH- и VL-областей зависит специфичность иммуноглобулинов как антител.
Слайд 21
Взаимодействие антигенсвязывающей области иммуноглобулина с антигеном
V-домены легкой
и тяжелой цепей (VL и VH) образуют полость с
которой связывается антиген (показан красным цветом).
Слайд 22
Принцип АГ-связывающего центра «КЛЮЧ – ЗАМОК»
Слайд 24
ИММУНОГЛОБУЛИНЫ: классы, биологическая роль
ГЕНЕТИКА ИММУНИТЕТА. Лекция 2
Слайд 26
Классы иммуноглобулинов и их биологическая активность
Слайд 27
Сравнительная характеристика разных классов иммуноглобулинов
Слайд 28
Есть две основные формы иммуноглобулинов:
Мембрансвязанная (выполняет роль рецептора
В-клетки)
Секреторная (свободно циркулирующие антитела)
При взаимодействии антигена и иммуноглобулинового
рецептора В-лимфоцита происходит отбор реагирующих В-лимфоцитов.
Слайд 29
Этапы гуморального ответа
В-лимфоциты захватывают антиген активируются и процессируют
антиген на плазматической мембране в комплексе с белком MHC
класса II.
Зрелая Т-хелперная клетка, прошедшая активацию макрофагом с белком MHC класса II, связывается с активированным В-лимфоцитом, выделяет IL-2, под действием которого В-клетка делится и дифференцируется, превращаясь в плазматическую клетку.
Зрелая плазматическая клетка секретирует антигенспецифичные иммуноглобулины (антитела).
Слайд 31
ИММУНОГЛОБУЛИНЫ: генетическая организация
ГЕНЕТИКА ИММУНИТЕТА. Лекция 2
Слайд 32
Реализация генетической информации: классическое представление
Слайд 33
У животных гены Ig и TCR в классическом
понимании этого термина отсутствуют.
Они возникают de novo во
время онтогенеза.
Слайд 34
Локализация зародышевых генов Ig на хромосомах
Слайд 35
Основные варианты зародышевых генов Ig (сегментарная организация)
В
формировании вариабельных V-доменов Н-цепей участвуют три генных сегмента
1.
вариабельный (V-сегмент)
2. D-сегмент (от англ. diversity - разнообразие)
3. j-сегмент (от англ. Joining - соединяющий).
С-области Н-цепей разных классов кодируются отдельными генами
Слайд 36
Последовательность
перестроек в генах иммуноглобулинов
Перестройки в генах Н-цепей
Перестройки
генов L-цепей
Класс-переключающая перестройка
Слайд 37
Рекомбинация генов, кодирующих тяжелые цепи иммуноглобулинов (V, D,
J и C)
РЕКОМБИНАЦИЯ 1. объединение одного из 15
D-зародышевых генов с одним из 4 J-зародышевых генов
Слайд 38
Рекомбинация генов, кодирующих тяжелые цепи иммуноглобулинов (V, D,
J и C)
РЕКОМБИНАЦИЯ 2. объединение одного из 500
VH-генов с DJ
Слайд 39
Рекомбинация генов, кодирующих тяжелые цепи иммуноглобулинов (V, D,
J и C)
РЕКОМБИНАЦИЯ 3. формирование VDJ-Cm-локуса.
Слайд 40
КЛАСС ПЕРЕКЛЮЧАЮЩАЯ ПЕРЕСТРОЙКА
Особенность реорганизации генома В-клеток состоит в
переключении контроля синтеза Ig одного класса на другой при
сохранении контроля специфичности за счет реорганизованного VDJ-локуса
Слайд 41
Соматическая рекомбинация генов тяжелой цепи иммуноглобулина
Слайд 42
Сегментарная генетическая организация L-цепей Ig
æ-локус человека
В формировании зрелого
гена L-цепи участвуют три генных сегмента:
V-сегмент и J-сегмент
кодируют V-домен,
C-сегмент кодирует константный С-домен
Каппа локус состоит из большого количества Væ генных сегментов, собранных в группы, пяти Jæ и одного Сæ сегмента. Такой тип организации называется сегментарным
Лямбда локус содержит много Vλ сегментов и семь пар близкорасположенных J λ -C λ. Три из них являются псевдогенами (y).
Слайд 43
Этапы перестройки зародышевых генов L цепей
1. перестройка локуса
каппа (æ) – æ-локус одного хромосомного гомолога перестраивается, если
в перестройка оказалась нефункциональной, то есть не привела к появлению полноценного гена, то рекомбинация происходит в æ-локусе на гомологичной хромосоме
Слайд 44
Этапы перестройки зародышевых генов L цепей
2. перестройки в
лямбда (λ) локусе – начинаются при неудачной перестройке в
æ-локусах.
Слайд 45
Этапы перестройки зародышевых генов L цепей
3. апоптоз –
если все четыре локуса перестроились неудачно, то клетка превращается
в 0-клетку и подвергается апоптозу.
Если перестройка одного из локусов привела к образованию функционального гена, то рекомбинация остальных локусов блокируется
В лимфоците экспрессия гена происходит только на одной из двух гомологичных хромосом и синтезируется только один тип L-цепей (λ или æ). Этот феномен (изотипического и аллельного исключения) лежит в основе ключевого принципа функционирования иммунной системы – принципа клональной селекции
Слайд 46
Формирование мембранных и секретируемых иммуноглобулинов
Слайд 50
Генерация разнообразия Ig
Основной механизм - комбинативное сочетание v
и j сегментов.
Дополнительные:
1. смещение рекомбинационной рамки в
месте их соединения;
2. генная конверсия (v генные сегменты могут обмениваться участками ДНК с
псевдогенами);
3. соматическое мутирование вариабельных генных сегментов
Слайд 51
Схема случайных, разнообразных сочетаний генных сегментов, контролирующих VH-домены
тяжелых цепей иммуноглобулинов
Слайд 52
В результате рекомбинации сегментов возможно образование до 30 тыс.
вариантов специфических антител.
Слайд 53
С учетом нарушений при рекомбинации, связанных с включением
пограничных нуклеотидов справа и слева от D- и J-мини-генов
число вариантов тяжелых цепей увеличивается до 120 тыс.