Гены константные

Первые появляющиеся в процессе развития В-клетки несут в качестве антигенного рецептора IgM (см. выше). Затем начинается экспрессия и других классов иммуноглобулинов. То, что клетки, несущие на поверхности не IgM, а иммуноглобулины других классов, являются потомками IgM-несущих клеток, доказано в опытах на цыплятах и мышах после введения антител анти-ц животные теряли способность вырабатывать антитела, принадлежащие к любому классу иммуноглобулинов. За образование классов и подклассов антител ответственны гены константной области, кодирующие различные тяжелые цепи (Сн). Эти гены группируются на З -конце локуса тяжелых цепей иммуноглобулинов (IgH) и у человека расположены в определенной последовательности в 14 хромосоме. Переключение В-кле-ток с продукции IgM на синтез иммуноглобулинов других классов или подклассов происходит в результате рекомбинации повторяющихся З -участков переключения (такой участок имеется перед каждым Сн-геном) и делеции промежуточных Сн-генов. Этот процесс, называемый переключением класса (изотипа), подробно описан [c.232]

Сравнивая характерные особенности вариабельной и константной областей, мы сталкиваемся с центральной дилеммой структуры иммуноглобулиновых генов. Каким образом геном кодирует белки, у которых вариабельные области имеют более 1000 возможных последовательностей, тогда как константные области той же самой молекулы состоят менее чем из 10 последовательностей Оказывается, что число кодирующих последовательностей для каждой области отражает степень ее вариабельности. Существует множество генов, кодирующих V-рай-опы, и только несколько генов кодируют С-районы. В данном случае под словом ген понимают последовательность ДНК, кодирующую отдельный участок целого иммуноглобулинового пептида (тяжелой или легкой цепи). Таким образом, V-гены кодируют вариабельные, а С-гены-константные области молекулы, хотя ни один из этих генов не экспрессируется как независимая самостоятельная единица. Для образования генной единицы, которая могла бы функционировать, продуцируя полноценные легкие и тяжелые цепи, V-ren должен физически [c.503]

Сейчас считается установленным, что организм животного может синтезировать от 10 до различных молекул антител. Этот набор, по-видимому, достаточен для того, чтобы для любой антигенной детерминанты нашелся соответствующий антигенсвязывающий центр. Поскольку антитела являются белками, а их структура кодируется генами, встает вопрос о том, каким образом такое громадное количество различных антител может кодироваться в геноме. В 1965 г. В. Дрейером и Ж. Беннетом была сформулирована гипотеза, впоследствии блестяще подтвердившаяся, что вариабельные и константные участки цепей иммуноглобулинов кодируются разными генами. Все гены вариабельных участков расположены кластером в одной области генома, а гены константных участков — в другой, далеко отстоящей от первой. Выяснилось также, что имеются еще две группы генов J и D (для тяжелых цепей), кодирующие небольшие участки (несколько аминокислот) полипептидной цепи иммуноглобулинов, лежащие между V- и С-областями. В таком виде гены находятся в зародышевой ДНК в процессе дифференцировки [c.216]

Изучение строения генов константных областей тяжелых цепей иммуноглобулинов показывает, что они состоят из ряда экзонов, каждый из которых кодирует отдельный домен молекулы. Принимая во внимание тот факт, что каждый из У-генов и С .-генов кодирует один домен, а также структурную гомологию между домена- [c.217]

ГЕНЫ КОНСТАНТНОЙ ОБЛАСТИ ТЯЖЕЛЫХ ЦЕПЕЙ [c.142]

Каждая легкая цепь иммуноглобулина—это продукт по крайней мере трех отдельных структурных генов гена вариабельной области (V,), гена соединяющей области (J) (не имеющей отношения к J-цепи IgA или IgM) и гена константной области (С ). Каждая тяжелая цепь является продуктом по крайней мере четырех различных генов гепа вариабельной области (Vn), гена разнообразия (D), гена соединяющей области (J) и гена константной области (Сц). Таким образом, классическая схема один ген— один белок в данном случае не применима. Молекулярные механизмы, ответственные за синтез отдельных цепей иммуноглобулинов несколькими структурными генами, обсуждаются в гл. 38 и 41. [c.324]

Специфичность рецептора целиком определяется первичной структурой его анти-ген-связывающего участка. Этот участок кодируется целым набором генов, причем в ходе развития лимфоцита один из генов вариабельной части молекулы (У-ген), выбранный случайным образом, объединяется с геном константной части (С-гё-ном). Таким образом, дифференцированный лимфоцит способен продуцировать только один тип рецептора, специфичный для одного определенного антигена, а вся популяция лимфоцитов как целое содержит полный набор рецепторов, которые организм способен синтезировать. Контакт с определенным антигеном вызывает пролиферацию тех лимфоцитов (клонов), кото- [c.100]

Обе гипотезы связаны с необычным для генетики допущением. Для накопления столь большого количества соматических мутаций необходимо увеличение частоты их возникновения или скорости отбора, характерное для В-лимфоцитов. Избирательное объединение одного из многих генов вариабельной области с геном константной области должно осуществляться специальным механизмом, который ранее [c.104]

Имеются три типа сегментов генов иммуноглобулинов, которые организованы принципиально сходным образом гены константной области, гены вариабельной области и так называемый соединительный сегмент. Далее эти сегменты будут обозначаться соответственно буквами С, V и I-прямыми заглавными в случае участков молекул белка и курсивом в случае кодирующих их сегментов генов Впрочем, в деталях эти элементы различаются (см. рис. 4.64). Для легкой А,-цепи имеются два гена константной области. Поскольку белок содержит единственную С-область, при его синтезе должен происходить выбор одного из четырех генов С-области (по два таких гена имеется на каждой из двух гомологичных хромосом). Помимо этого, для каждого С-гена имеются собственный ген 7 и один ген V. Имеется также короткий сегмент (так называемый Ь-сегмент), на- [c.104]

Рис. 4.66. В ходе эмбрионального развития и дифференцировки образуется множество стволовых клеток, способных производить антитела. Каждая из них может синтезировать один определенный вид антител, так как ген константной области светлый прямоугольник) способен присоединяться только к одному из множества генов вариабельной области темный прямоугольник). Специфический антиген стимулирует пролиферацию клона стволовых клеток, способных производить соответствующее ему антитело. В конечном счете это приводит к увеличению синтеза данного антитела [1123].

Прошедшая первичная рекомбинация формирует х ло1 с, который состоит из трех экзонов (кодирующих участков) L- сегмента, кодирующего лидерный пептид, — участка незрелой х-цепи с 20-25 аминокислотными остатками рекомбинантного У-)-гена и С-гена константной области. [c.74]

Общая схема реорганизации генов для тяжелых цепей иммуноглобулинов та же, что и для легких цепей х-типа, однако имеются и специфические особенности (рис. 2.22). В отличие от генетического контроля У доменов легких цепей, У-домены тяжелых цепей кодируются тремя генными сегментами У, О и I. Кроме того, в отличие от генов легких х-цепей, включающих только один С-ген константной области, у человека таких генов десять, у мы- [c.75]

Система генов, кодирующих легкие цепи Генный Ук-сегмент кодирует V-область легких цепей с 1 по 95 позицию, а JK-сегмент — остальную часть V-области (рис. 8.8). В геноме человека обнаружен лишь один ген константной области легких цепей к-типа и 76 VK-сегментов, из которых только 35 потенциально способны функционировать, 16 имеют минорные дефекты, а 25 представляют собой псевдогены. В результате рекомбинации ДНК в процессе дифференцировки лимфоидных клеток один из V-сегментов соединяется с одним из пяти J-сегментов. Впоследствии это может дать не менее 150 (т. е. 30 х 5) разных вариабельных областей к-цепей. Каждому V-сегменту предшествует участок ДНК, кодирующий короткий сигнальный (лидерный) пептид, который состоит из гидрофобных аминокислотных остатков и служит опознавательным знаком синтезируемой цепи для направления ее в эндоплазматический ретикулум, где лидерный [c.134]

Гены константной области Ig мыши [c.141]

Этот факт делает более убедительной альтернативную гипотезу генетического контроля вариабельных областей. Согласно этой гипотезе, у каждого человека имеется большой набор генов, которые организованы в виде высокоповторяющейся последовательности. Однако в каждой клетке активным может быть только один из таких генов. Этот ген может каким-то образом соединиться с геном константной области полипептидной цепи, в результате образуется непрерывная молекула мРНК. Если допустить, что подобная организация генов возникла в результате многократных актов неравного кроссинговера, за которым в течение многих тысячелетий происходила ненаправленная фиксация точковых мутаций, то наблюдаемые закономерности вполне объяснимы. Мутации, которые являются общими для нескольких полипептидных цепей, очевидно, были фиксированы до того, как гены этих цепей дуплицировались мутации, которые обнаруживаются лишь в одной цепи, по всей вероятности, возникли сравнительно недавно. [c.104]

Все гены константной области расположены в хромосоме ниже J-сегментов. У мыши имеется по одному гену константной области для каждого класса иммуноглобулинов — IgM, IgE, IgD и IgA ( (i, Се, 5, и a) — и для каждого из подклассов [c.142]

Рассмотрим этот процесс на примере рекомбинации генов, кодирующих тяжелые цепи. В ДНК лимфоцитов содержатся гены константных областей пяти классов (см. табл. 20.1) и гены вариабельных областей трех типов 300-400 разных генов У, около 20 разных генов В и четыре разных гена J. Эти группы генов расположены й разных участках ДНК (рис. 20.4). В результате транспозиции происходит объединение трех генов У, В и J в полный ген вариабельной области цепи Н. При этом выбор каждого гена из группы соответствующих генов происходит случайно любой ген У из сотен генов У может оказаться объединенным с любыми генами В. и J. из групп соответственно В и J. Далее, также путем транспозиции, полный ген вариабельной области может объединиться с любым из генов константной области, в результате получается полный ген соответствующей Н-цепи (Н , Н и т. д.). Общее число вариантов полного гена Н-цепи равно примерно 4000. Сходным путем образуются и гены легких цепей их тоже может быть около 4000 вариантов. При образовании иммуноглобулинов цепи Н и Ь могут соединяться в разных сочетаниях (см. табл. 20.1), поэтому общее число разных иммуноглобулинов достигает порядка 10 (4000 х 4000 = 1,6 10 ). [c.479]

Гены константных областей [c.479]

Непрямые данные были получены прн изучении антиидиотипнческнх антител. Как уже говорилось, можно получить антитела, которые узнают антигенные детерминанты антиген-связывающих участков других антител такие детерминанты называются идиотипами. Антиидиотипические антитела, способные реагаровать с антиген-связывающим участком растворимого антитела к некоторому антигену X, будут связываться не только с анти-Х-антитела-ми в растворе, но также и с В-клетками, имеющими на своей поверхности те же самые антитела (как рецепторы для антигена X). Неудивительно, что присоединение антиидиотипических антител к этим рецепторам на поверхности В-клеток может ингибировать способность В-клеток узнавать антиген X н отвечать на него. Было показано, что в некоторых случаях антиидиотипические антитела связываются с Т-клвткамн н тоже ингибируют их способность отвечать на антиген X (рнс. 17-55). Генетические исследования позволяют предполагать, что идиотипы, общие для рецепторов В- н Т-клеток, могут кодироваться генными сегментами, определяющими вариабельные области Н-цепей иммуноглобулинов. Антиидиотипические антитела были использованы для выделения малых количеств рецепторов нз плазматических мембран Т-клеток. Хотя эти рецепторы состоят нз полипептидов, сходных по размерам с обычными Н-цепями, они не реагируют с антителами к константным областям каких-либо известных Н- или L-цепей иммуноглобулинов. Эти данные наводят на мысль, что рецепторы Т-клеток могут представлять собой какой-то новый класс Н-цепей, кодируемый специальным набором генов константной области н, возможно, некоторыми генными сегментами, кодирующими Ун-области обычных антител Этой гипотезе противоречит то, что в экспериментах с нспользованнем техники рекомбинантной ДНК не удалось [c.51]

К сожалению, далеко не все известно об организации этих генов в клетках зародышевой линии. Считается, что У -гены занимают огромный участок хромосомы, находящийся на неизвестном расстоянии от 5 -конца гена константной области. При этом не удивительно, если несколько близкородственных генов организованы в субкластеры, образовавшиеся в результате дупликации и дивергенции генов-предшественников. [c.507]

Удивительный пример использования сплайсинга при экспрессии генов константных областей демонстрируют клетки лейкемии мышей, в которых переключение от л к синтезу у2Ь происходит при сохранении л-гена. Одно из возможных объяснений этого явления состоит в том, что транскрипция продолжается через всю константную область до у2Ь-гена, после чего происходит сплайсинг очень длинного (50 т.п.н.) транскрипта. (Возможно, однако, что ген у2Ь может быть перенесен ближе к ц-гену.) Является ли такой путь нормальным альтернативным вариантом рекомбинации ДНК или же характерен только для тех особых клеток, в которых обнаруживается,-не известно. [c.515]

Некоторые гены, по-видимому, эволюционно возникли в результате слияния более мелких исходных предковых генов, осуществлявших различные функции потомство этих предковых генов образует различные экзоны современных генов. В таких случаях каждый экзон кодирует определенный белковый домен, т. е. часть белковой молекулы с определенными функциями, гомологичными функциям, кодировавшимся простым предковым геном. Константный участок тяжелой цепи иммуноглобулина у состоит из трех структурных доменов Hi, Hj и Hj. Каждый домен осуществляет собственную функцию Hj участвует во взаимодействиях клеточной поверхности, СНг-в фиксации комплемен- [c.248]

Гены, кодирующие синтез двух образцов моноклональных антител идиотипа Т15 к фосфорилхолину. Черными вертикальными линиями указаны позиции, в которых обнаружены замены нуклеотидов (мутации) по сравнению с гаметной последовательностью. Значительное число мутаций имеется в интронах и экзо-нах обоих генов, но особенно их много во втором гипервариабельном участке - Ш2. В отличие от этого в генах константных областей мутаций не обнаружено. [c.140]

У мыши гены константной области расположены на 8,5 т.п.н. ниже перестроенных сегментов V-D-J. Перед каждым С-геном, за исключением С5, расположены (один или несколько) участки переключения (красные кружки), повторяющие нуклеотидную последовательность, которая предшествует 5 -концу Сц-гена. Эти участки переключения позволяют любому из С-генов рекомбинироваться с генами V-D-J. Перестройки Сб-генов, по-видимому, происходят с участием тех же участков переключения, что и в случае Сц-генов, но при образовании РНК для IgD транскрипт Сц-гена вырезается из первичного РНК-транскрипта. [c.141]

Для кодирования иммуноглобулинов всех классов используется один и тот же набор генов вариабельной области. Переключение изотипа в зрелой клетке, образующей антитела, заключается всего лишь в смене функционального гена константной области. Это удалось выяснить при анализе двойных миелом, в сыворотке носителей которых одновременно содержатся моноклональные антитела двух изотипов. Например, у больного множественной миеломой были обнаружены IgM и IgG с идентичными легкими цепями и VH-областями — IgG отличались от IgM только заменой цепей ц на у. Подобно этому, на поверхности одного лимфоцита часто одновременно присутствуют IgM и IgD и, несмотря на разные изотипы, эти мембраносвязанные иммуноглобулины имеют идентичные антигенсвязы-ваюшие центры. [c.142]

Строение локуса IgH у Xenopus сходно с его строением у костистых рыб и отчасти млекопитающих. Ко всем генным сегментам примыкают рекомбинационные сигнальные последовательности. Вначале D-сегменты соединяются с Jh, затем к D-J присоединяются гены Vh. Наконец, перестроенные гены V-D-J соединяются с геном константной области, образуя гены IgM, IgX или IgY. (Поданным д-ра L. Du Pasquier.) [c.289]

Н-цепи кодируются 4 сегментами ДНК Уд, D (сегмент разнообразия), С . У человека существует около 1000 Уц-сегментов, более 12 D-сегмен-тов и 4 JH-сегмента. При формировании полного гена вариабельной части, состоящей из У -, D- и J - erM HTOB, происходят 2 рекомбинационные состыковки на первом этапе удаляется участок между выбранными Ур и Dx-кодируюшими последовательностями, а на втором - между y Dx- и Jy-сегментом. Описано 9 С -генов константной области Сц, Са, СуЗ, Су1, al, Су2, Су4, Се и Са2, и они определяют классы и подклассы иммуноглобулинов IgM, IgG, IgA и Т.Д. [c.86]

Несмотря на то, что до точного картирования и секвенирования (определения последовательности нуклеотидов) каждого V-элемента генома мыши и человека еще далеко, у нас есть четкая картина строения Ig-генов в клетках зародышевой линии и в соматических клетках. На рис 4.5 приведена схема строения гена тяжелой цепи Ig, но очень похожие схемы можно нарисовать и для генов легких цепей Ig, и для ТкР-генов. Обратите внимание, что около ста V-генов (или V-элементов) расположено левее соединительных J-элементов (от англ. joining — J) и D-элементов (от англ. diversity — разнообразие), а они, в свою очередь, отделены от небольшого числа (примерно 8) генов константной области ( - onstant). D- и J-элементы кодируют [c.106]

В этой главе мы сначала рассмотрим, как возникают генные мутации вообше, а затем остановимся на процессе соматического гипермутирования генов V(D)J. Мы покажем, что это строго регулируемый процесс, в нем участвует локус-специ-фичное устройство , которое ограничивает мутирование ДНК-последовательностью перестроенного У(0)1-участка, за-шишая гены константной области (С) и все другие гены в геноме от вредного влияния случайных мутаций. [c.121]

В эмбриональных клетках мыши гены, кодирующие константные области ц,-, у а-тяжелых цепей (и обозначаемых соответственно Ц и J, расположены в ряд, один за другим (рис. 33.32). Как оказалось, существует четыре гена константных участков у-Цепей, что полностью соответствует данным генетического анализа, выявившего четыре подкласса IgG. Рядом с геном локализуется набор расположенных тандемно генов J, кодирующих последний гиперва-риабельный участок вариабельной области. Полный ген тяжелой цепи IgM образутся путем транслокации гена к гену (рис. 33.33). В результате этой транслокации гены Гн, /н и соединяются в функционально единый ген. Вставочные последовательности между лидерным отрезком и на- [c.253]

Рис. 33.32. Гены константных областей [i-, у- иа-ценейрасноложены в ряд, один за другим. Положение генов j и Q еще не установлено.

Справочник химика 21

Химия и химическая технология