Иммуноглобулиновых генов организация

В клетках, не экспрессирующих иммуноглобулины, генные последовательности, детектируемые при помощи V- и С-зондов, фланкированы участками ДНК, которые отличаются от тех, что окружают функционирующий ген. Эти последовательности пространственно разобщают V-и С-гены. И хотя для каждого из семейств - лямбда-, каппа- и Н-цепей-V- и С-гены расположены на одной хромосоме, расстояния, разделяющие их, неизвестны. Гены всех трех семейств иммуноглобулиновых цепей находятся на разных хромосомах. Такой тип организации, при котором V- и С-гены пространственно разобщены, характеризует клетки зародышевой линии (она также обнаружена во всех соматических клетках организма, не относящихся к иммунной системе). [c.505]

Структурная организация локусов иммуноглобулинов и гистосовместимости является яркой демонстрацией того, какое огромное расстояние пройдено от первоначальной концепции гена как обособленного неизменного участка ДНК, кодирующего один-единственный белок. Теперь нам известно, что гены могут образовывать огромные кластеры, состоящие из многих родственных последовательностей. Гены могут экспрессироваться, образуя альтернативные формы белка, и, наконец, они могут формироваться путем физических перестроек последовательностей ДНК в процессе развития соматических клеток. Таким образом, в течение последнего десятилетия представления об основном предмете генетики претерпели существенные изменения. [c.518]

Изучение хромосомной организации иммуноглобулиновых генов и этапов их реорганизации в процессе развития В-клеток позволило достаточно точно определить первопричину вариабельности антител. Ее основу составляет случайное объединение отдельных генных сегментов в результате рекомбинации y,D,J — для тяжелых цепей и У,J — для легких цепей иммуноглобулинов. Если число Уд-генов равно 500 (не исключено, что их больше), D-сегментов — 15 и J-сегментов — 4, число вариантов У-доменов при использовании только этих показателей составит величину 50041544=30 ООО (рис. 2.23). Учитывая возможные нарушения при 76 [c.76]

Организация генов, кодирующих а- и р-цепи ТКР, в основном гомологична той, которая известна для легких и тяжелых цепей иммуноглобулинов. У-домен а-цепи, подобно легкой цепи иммуноглобулинов, контролируется только V- и 1-генными сегментами. В то же время образование У-домена р-цепи, как и тяжелой цепи иммуноглобулинов, обеспечено полным набором У-, В-, 1-генных сегментов (рис. 3.14). [c.99]

Вторая проблема иммуногенетики связана с изучением организации генов иммуноглобулинов. Она возникла после выяснения молекулярной специфики антител и разработки в середине 60-х годов чисто теоретических представлений о генетических основах их структуры. [c.267]

Находящиеся в полипептидных цепях иммуноглобулинов (как в легких, так и в тяжелых) вариабельные и константные участки определяют принципиальное сходство в организации генов обоих типов цепей, которые образуют молекулу этого белка. Каждую полипептидную цепь кодируют две группы генов— вариабельные (для легких и тяжелых цепей соответственно) и константные гены (1 - и С-гены соответственно). [c.65]

При обобщении полученной к настоящему времени информации об организации структурных генов для иммуноглобулинов складывается следующая картина. [c.109]

У низших позвоночных обнаружены четыре типа организации генов иммуноглобулинов [c.289]

Третий тип организации генных локусов 1д обнаружен у хрящевых рыб В этом случае тяжелая (ц) и легкие (А,- и к-подобные) цепи иммуноглобулинов [c.290]

Иммуноглобулиновые гены цис-элементы. Отличительным свойством генов иммуноглобулинов (Ig) и рецепторов Т-клеток (T R) является то, что их //wi-действующие регуляторные элементы далеко отстоят друг от друга в геноме клеток зародышевой линии и сближаются в результате рекомбинации на определенных стадиях развития лимфоидных клеток (разд. Ю.б.в). Такие перестройки приводят к перемещению сигналов транскрипции, находящихся на 5 -концах каждого гена Ig, к элементам энхансера, расположенным в интронах, в случае генов как тяжелых (IgH), так и легких (IgL) цепей Ig (рис. 10.67 и 10.68). Аналогичные перестройки приводят к сближению в процессе онтогенеза Т-клеток соответствующих промоторов и энхансеров, которые регулируют транскрипцию генов, кодирующих две полипептидные цепи T R (рис. 10.74). Таким образом, специфичность экспрессии генов Ig и T R регулируется с помощью двух механизмов. Один из них определяет, когда и в каких клетках должны произойти перестройки этот этап является важной предпосылкой активации транскрипции. Второй механизм зависит от взаимодействий между перестроенными элементами и факторами транскрипции, доступность и активность которых дифференциально регулируются в ходе созревания В- и Т-клеток. Здесь мы остановимся на втором способе регуляции генов IgH и IgL(x) в В-клетках. Мы рассмотрим природу и организацию элементов, участвующих в регуляции транскрипции генов Ig, факторы транскрипции, которые связываются с этими элементами, и те молекулярные особенности, которые обусловливают способность факторов активировать транскрипцию. Аналогичные элементы и факторы участвуют в регуляции транскрипции генов а- и Р-цепей T R в Т-клетках. [c.61]

Разработанные сравнительно недавно методы работы с рекомбинантными ДНК (обсуждаемые в гл. 9) позволили сравнить нуклеотидные последовательности индивидуальных мРНК, кодирующих некоторые известные эукариотические белки, с соответствующими фрагментами последовательностей в хромосомной ДНК. Благодаря использованию этих методов в 1977 г. было сделано сенсационное открытие. Оказалось, что внутри кодирующих областей некоторых эукариотических генов содержатся нетранслируемые фрагменты последовательности. Так, некодирующие внутренние нуклеотидные последовательности были обнаружены в структурных генах р-цепей кроличьих и мышиных гемоглобинов, легких цепей иммуноглобулинов и куриного овальбуми-на (основного компонента яичного белка). На сегодняшний день ясно, что наличие внутренних некодирующих последовательностей является типичным, хотя и не обязательным свойством эукариотических генов. На карте структурной организации гена овальбумина (рис. 11.17) показано, как семь протяженных внутренних некодирующих участков последовательности (интронов) разделяют смысловую последовательность, кодирующую зрелую мРНК, на восемь фрагментов (экзонов). [c.55]

Рис. 16.24. Организация семейств генов тяжелых цепей в ДНК единичной хромосомы. В результате двойной перестройки ДНК представитель семейства генов Уд соединяется с одним из генов семейства О и с одним из генов семейства 1н. Образуется транскрипционная единица, считываемая в виде гяРНК, содержащей участки а также участки и С . При альтернативном сплайсинге такого транскрипта могут возникать мРНК, кодирующие Яц- и Яз-цепи. Третья перестройка ДНК, включаю1цая рекомбинацию по сайтам переключения классов (помечены серым), приводит к тому, что данный В-лимфоцит начинает продуцировать иммуноглобулины определенного класса. При этом тот же самый участок VJ D д, который исходно примыкал к участку Сц, объединяется с одним из представителей семейства С а (в данном случае с геном С. ).

На рис. 16.24 показана общая организация группы генов Н-цепи. Семейства генов Ju, D, и Vu расположены перед семейством генов Сд. Каждый из генов ц содержит собственную промоторную последовательность. Выбор экспрессии данного V-участка тяжелой цепи сопровождается двумя перегруппировками генов в ДНК объединением генов Уд и D с удалением промежуточной области ДНК и объединением VfjD и Jи, также с удалением промежуточной последовательности. Таким образом, возникает транскрипционная единица, с которой за счет альтернативного сплайсинга могут считываться ц- и 5-варианты тяжелой цепи данного типа. В сочетании с продуктами экспрессии образовавшихся транскрипционных единиц типа L,, или экспрессия генов и Я5 обеспечивает продукцию IgM и IgD. В дальнейшем на стадии терминальной дифференцировке В-лимфоцитов происходит так называемое переключение классов, которое настраивает клетку на продукцию того или иного из перечисленных в табл. 16.5 класса иммуноглобулинов. Это переключение сопряжено с третьей перестройкой ДНК, в ходе которой экспрессируемая область VaDJu объединяется с определенным Сн-участком, при этом удаляется промежуточная область ДНК. Каким образом в В-лимфоцитах происходит регуляция таких сложных перестроек ДНК, пока неизвестно. [c.244]

Зародышевая линия организации генов иммуноглобулинов — исходная локализация иммуноглобулиновых генов в геноме, свойственная зародышевым клеткам или соматическим, неиммунокомпетентным клеткам, а также в геноме В-клеток до начала процесса рекомбинации. [c.461]

Район талии у-иепей ие обнаруживает статистически значимой гомологии с доменами константного и вариабельного районов. Этот факт следует иметь в виду в связи с проблемой организации структурных генов для тяжелых цепей иммуноглобулинов (см. гл. 5). Уже на основании сведений, полученных при изучении первичной структуры, закономерно заключить, что район талии кодирует ген, имеющий иное филогенетическое происхождение, нежели гены, кодирующие Ун- и Сн-домены. Ген для района талии эволюционировал независимо от С-генов, и в ходе его эволюции сформировалось семейство сходных в структурном отношении генов, кодирующих соответствующие районы иммуноглобулинов различных классов (подклассов). Несомненное близкое структурное родство по крайней мере группы генов, кодирующих районы талии IgG человека различных подклассов, следует из того факта, что гомология по этому району достигает 70%. Подобие первичной структуры районов талии у IgG и IgA человека очевидно. Оба подкласса IgA содерлсат три полуцистиновых остатка и богаты пролином. Заметна дупликация небольших сегментов последовательности в IgA 1 Pro—Ser —Thr—Pro—Pro—Thr—Pro. [c.67]

Изучение аллотипов иммуноглобулинов в сочетании с данными о первичной структуре составляющих их полипептидных цепей сыграло большую роль в пониманин организации структурных генов для иммуноглобулинов, В свою очередь, знание аллотипических маркеров иммуноглобулинов весьма существенно для ряда областей прикладной иммунологии. Ниже кратко излагаются сведения об аллотипических маркерах иммуноглобулинов человека, кролика и мыши. [c.80]

Амфибии и костистые рыбы У этих животных локус IgH организован по тому же типу, что и у млекопитающих ( транслокон ). У Xenopus, например, имеется 80-100 сегментов Vh, 15 — Dh и 9 -Jh (рис. 5.18). Обнаружены как структурные области, так и области, определяющие комплементарность. Константные области каждой цепи (IgM, IgX, IgY) у Xenopus кодируются четырьмя экзонами Сн. Легкие цепи кодируются двумя разными хромосомами, каждая с сегментами Vl, Jl и l. у костистых рыб гены легких цепей иммуноглобулинов обнаруживают мультикластерную организацию, типичным примером которой служит их организация у акул (см. ниже). [c.289]

Одним из приоритетных направлений ген-но-инженерных исследований является достижение правильной экспрессии генов высших эукариот и их вирусов в бактериальных клетках. Однако в данных случаях экспрессию многих клонированных генов уже нельзя выявить по функциональной комплементации в силу некоторых принципиальных различий в организации прокариотических и эукариотических клеток. Несомненно, такой подход неприменим и при клонировании большинства вирусных генов. Поэтому в данной ситуации для поиска требуемых клонов гибридов можно использовать метод радиоиммуноанализа белков in situ, первые варианты которого были описаны в 1978 г. В основу метода (рис. 1.21) положена способность молекул иммуноглобулинов связываться с полистиролом или поливинилом. Кроме того, предполагается, что исследуемый белок имеет не менее двух антигенных детерминант и может связывать по крайней мере две разные молекулы иммуноглобулинов, присутствующих в препарате поликлональных антител, полученных на целевой белок. [c.35]

В первой из трех глав части III (гл. 8) приведены данные о структуре генов эукариот и современные представления о механизме их экспрессии, в частности сведения о сложных сигналах регуляции транскрипции, а также о происхождении, локализации и структуре ингронов и тех механизмах, с помощью которых интроны удаляются из первичных транскриптов при сплайсинге. Очень существенным здесь явилось применение обратной генетики-введение специфических мутаций в определенные сегменты ДНК и последующий анализ структурно-функциональных взаимоотношений в генах эукариот. В гл. 9 основное внимание сосредоточено на организации сложных эукариотических геномов. Рассмотрено расположение генов и других элементов в молекуле ДНК, в частности в центромерных и теломерных областях. Красной нитью через всю главу проходит концепция генома как летописи эволюционной истории. В заключение дано описание геномов внутриклеточных орга-нелл-митохондрий и хлоропластов. В гл. 10 представлены механизмы случайных и неслучайных перестроек геномной ДНК. Речь идет об амплификациях, делециях и транспозициях—как неза-нрограммнрованных и приводящих к мутагенезу, так и запрограммированных в геноме и осуществляющих точную регуляцию генной экспрессии, например изменение типов спаривания у дрожжей и образование генов иммуноглобулинов. [c.7]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология