Klassväxling av immunglobulins tunga kedjor är en process som tillåter B-celler att ändra den klass av antikroppar de producerar. Denna process är väsentlig för genereringen av en mångsidig antikroppsrepertoar, vilket är nödvändigt för att kroppen ska svara på ett brett spektrum av patogener.
Klassväxling regleras av ett antal faktorer, inklusive cytokinmiljön och närvaron av specifika DNA-sekvenser som kallas switchregioner. Switch-regioner är belägna uppströms om varje gen för konstant region av tung kedja och de innehåller sekvenser som känns igen av enzymaktiveringsinducerat cytidin-deaminas (AID).
AID är en medlem av APOBEC-familjen av DNA-redigeringsenzymer. AID deaminerar cytidinrester i DNA, vilket kan leda till omvandling av ett cytosin till en uracil. Denna förändring i DNA-sekvensen kan sedan repareras av cellens DNA-reparationsmaskineri, vilket resulterar i radering av switch-regionen och sammanfogning av den tunga kedjans variabla region-gen till en annan konstant region-gen.
Borttagningen av växlingsregionen resulterar också i förlusten av stoppkodonet som är beläget i änden av genen för variabel region. Detta gör att transkriptet av den tunga kedjan kan läsas igenom in i genen för konstant region, vilket resulterar i produktion av ett antikroppsprotein av full längd.
Klassen av antikroppar som produceras av en B-cell bestäms av cytokinmiljön. Till exempel främjar cytokinet interleukin-4 (IL-4) bytet av B-celler till IgG1-klassen, medan cytokininterferon-gamma (IFN-y) främjar bytet av B-celler till IgG2a-klassen.
Klassbyte är en väsentlig process för att skapa en mångsidig antikroppsrepertoar. Genom att tillåta B-celler att ändra den klass av antikroppar de producerar, kan kroppen skapa ett effektivt immunsvar mot ett brett spektrum av patogener.
Hur nya slingor i DNA-förpackningar hjälper oss att tillverka olika antikroppar
Den senaste upptäckten av nya slingor i DNA-förpackningar har hjälpt oss att förstå hur B-celler kan generera en så mångsidig repertoar av antikroppar. Dessa slingor, som kallas "switch recombination loops", bildas när DNA:t i växlingsområdet för den tunga kedjans locus förs in i närheten. Detta gör det möjligt för AID att komma åt DNA:t och deaminera cytidinresterna, vilket leder till deletion av switchregionen och sammanfogning av variabelregiongenen till en annan konstantregiongen.
Bildandet av switch-rekombinationsslingor regleras av ett antal faktorer, inklusive transkriptionsfaktorn PU.1. PU.1 uttrycks i B-celler, och det binder till specifika DNA-sekvenser i switchregionen. Denna bindning hjälper till att bringa DNA:t i närheten, vilket främjar bildandet av switch-rekombinationsslingor.
Upptäckten av switch-rekombinationsloopar har hjälpt oss att förstå hur B-celler kan generera en mångsidig repertoar av antikroppar. Denna kunskap har viktiga implikationer för utvecklingen av nya vacciner och behandlingar för autoimmuna sjukdomar.
