organizacion y expresion de genes de las inmunoglobulinas

ORGANIZACIÓN Y EXPRESIÓN DE LOS GENES DE LAS
INMUNOGLOBULINAS
A medida que se acumularon datos sobre la secuencia de la IG, se encontró que, casi sin excepción,
cada molécula de anticuerpo estudiada contenía una secuencia única de aa en su región variable,
pero solo una de un nº limitado en su región constante.
En el DNA de la línea germinal, hay múltiples segmentos génicos que codificanporciones de una
cadena pesada o ligera de inmunoglobulina aislada. Estos segmentos génicos se encuentran en las
células germinales, pero no pueden transcribirse y traducirse en cadenas completas mientras no se
reordenen como genes funcionales. Durante la maduración de la célula B en la médula ósea,
algunos de estos segmentos génicos son dispuestos de manera aleatoria, puede crear más de 10 6combinaciones.
Las células B maduras contienen DNA cromosómico que ya no es idéntico al DNA de la líne
germinal. El reordenamiento genómico es una característica esencial de la diferenciación de
linfocitos.
DISEÑO

DE

UN

MODELO

GENÉTICO

COMPATIBLE

CON

LA

ESTRUCTURA

DE

LA

INMUNOGLOBULINA.
Modelos de la línea germinal y de variación somática propuestos paraexplicar la diversidad de
los anticuerpos.
Dos grupos con diferentes hipótesis:

– Tª de la línea germinal: el genoma, al que contribuyen las células germinales, óvulos y
espermatozoides, contienen un gran repertorio de genes de inmunoglobulina.
Asignación de un segmento considerable del genoma a la codificación de anticuerpos.

– Tª de la variación somática: el genoma posee una cantidadrelativamente pequeña de
genes de inmunoglobulina, a partir de los cuales se generan un gran nº de especificidades
de los anticuerpos en las células somáticas por mutación o recombinación.

¿Cómo podría conservarse la estabilidad de la región constante mientras algún tipo de mecanismo
diversificador generaba la región variable? → tercera característica estructural: la secuenciación de
aa de laproteína del mieloma humano, reveló que secuencias idénticas de la región variable se
relacionaban con las regiones constantes de la cadena pesada.
Dreyer y Benner, 1965. modelo de dos genes- un polipéptido.
Dos genes separados codificaban una misma cadena pesada o ligera de Ig, un gen para la región V
y otro para la región C. Estos dos genes de alguna manera debían unirse a nivel DNA para formarun mensaje continuo.
Propusieron que en la línea germinal había cientos o miles de genes de región V, en tanto que sólo
era necesario que existieran copias únicas de genes de clase C.
La sugerencia de que dos genes codificaban un polipéptido individual, contadecia el principio que
prevalecia de un gen-un polipéptido.
Hubo también otros modelos genéticos en los 60's que no se podían explicarbien.

– Exclusión alélica: genes de las Ig en un solo cromosoma. Asegura que una célula B funcional
no puede contener mas de un V h, Dh,Jh y un Vl,Jl. La expresión de ambos alelos convertiría a
las células B en multiespecíficas. Las céluas B expresan las cadenas pesadas y ligeras cada
una de un padre.
– Mecanismo genetico: mayor afinidad de los anticuerpos → mayor respuesta inmune.
–Cambio de isotido en anticuerpos específicos.
– La especificidad de los anticuerpos los puede puede secretar y a la vez expresarse en la
superficie de las células B.
Las regiones variables se construyen a partir de varios segmentos de genes.
Cadena ligera (puede ser kappa o lambda) → genes V y J (joining)
Cadena pesada → genes V, D (diversity) y J.
Se combina un fragmento de cada una.HIPOTESIS DE DREYER- BENNETT (ver dibujos en fotocopias)
Un gen C de linea germinal separado de multiples genes V
Los genes C y V se reorganizan
Se corta con enzimas de restricción y se generan fragmentos de distinto tamaño
Se corre en gel y se hace un Blot para C y otro para V.
TONEGAWA & HOZUMI 1976, evidencia de la recombinación de genes.
Encontraron la prueba directa indicativa de que genes...