İçeriğe atla

V(D)J rekombinasyonu

V(D)J rekombinasyonu (somatik rekombinasyon olarak da bilinir), bağışıklık sisteminin immunoglobulin (Ig) ve T hücre reseptörlerinin (TCR) üretiminin erken evrelerindeki genetik rekombinasyon mekanizmalarıdır.

V(D)J rekombinasyonu birincil lenfoid organlarda yani; B hücreleri için kemik iliği ve T hücreleri için timüsda meydana gelir.

V(D)J rekombinasyonu; omurgalıların V : değişken (variable)D : çeşitli (diverse)J : katılım (joining)gen kısımlarını hemen hemen rastgele birleştirir ve farklı genlerin seçilmesindeki bu rastgelelik yüzünden, bakteri, virüs, parazitler ve işlevsiz tümör hücreleri [1] ve polenlerden gelen antijenlerle eşleşecek olan proteinlerin farklı şekillerde kodlanmaları mümkün olmaktadır.

Arka plan

İnsan antikor molekülleri (B hücre reseptörleri), üç lokustaki genler tarafından kodlanan C (daimi) ve V (değişken) bölgelerinin her ikisini de içeren ağır ve hafif zincirlerden oluşurlar.

  1. İmmunoglobulin ağır lokus (IGH@) 14. kromozom üzerindedir ve immunoglobulin ağır zincir için genleri içerir.
  1. İmmunoglobulin kappa (κ) lokus (IGK@) 2. kromozom üzerindedir ve immunoglobulin hafif zincir için genleri içerir.
  1. İmmunoglobulin lambda (λ) lokus (IGL@) 22. kromozom üzerindedir ve immunoglobulin hafif zincir için genleri içerir.

İnsan genomunda kodlanan değişken bölgeler için kodlanan çoklu genler bileşenlerin üç farklı tipini içerirler. Örneğin immunoglobulin ağır zincir 44 değişken (V) gen bölgesi [2] 27'den fazla Çeşitlilik (D) geni ve 6 birleşme (J) geni içermektedir.[3] Hafif zincir ayrıca bir hayli çok sayıda V be J genlerine sahiptir ancak D geni içermez.

Bu bölgesel genlerin DNA tekrar-düzenlemelerindeki mekanizmayla, muazzam büyüklükte antikor dağarcığını oluşturmak mümkündür; bazıları kendinden-olan bileşenlere bağlanabildiği için ortadan kaldırılıyor olsa da; kabaca 3×1011 kombinasyon oluşturulabilir.

T hücre reseptörlerinin çoğu bir alfa ve bir beta zincirden oluşurlar. T hücre reseptörü genleri immünoglobulin genlerine, lenfosit gelişimi sırasında eşsiz bir antijen reseptörü sağlayan, beta zincirlerinde çoklu V, D ve J ve alfa zincirde V ve J gen bölgeleri içerdiklerinden dolayı benzerlik gösterirler. Hücrenin süreci oluştururken yaptığı herhangi bir hata, hücrenin kendine tepki vermemesi için apoptozla sonuçlanır.

İmmunoglobulinlerde

İmmünoglobulinin ağır zincirlerinde V(D)J rekombinasyonuna basitçe bir bakış

Ağır zincir

B hücrelerinin gelişmesinde, ilk rekombinasyon durumu, ağır zincir lokusunun bir D ve bir J gen bölümünde meydana gelir. Bu iki gen arasındaki herhangi bir DNA kısmı silinir. Bu D-J rekombinasyonu yeni oluşan DJ kompleksinin üstksımında bir bölgeye bir V geninin katılmasıyla ve düzenlenmiş yeni VDJ geninin oluşumuyla tamamlanır. Yeni VDJ geninin V ve D parçaları arasındaki tüm genler hücrenin genomundan artık silinebilir.

Primary transcript (unspliced RNA) is generated containing the VDJ region of the heavy chain and both the constant

Ana transkript (splayslanmamış RNA) ağır zincirin VDJ bölgesini içeren mu ve delta zincirlerinin her ikisi de değişmezdir (Cμ and Cδ). (örn. ana trankript şu segmentleri içerir: V-D-J-Cμ-Cδ). Ana transkriptin oluşturma süreci, bir poli A kuyruğunun Cμ zincirinden sonra eklenmesini ve VDJ bölgesi arasındaki bölgenin ve bu değişmez gen bölgesinin oluşturulmasını içerir. Bu mRNA'nın translasyonu Ig μ ağır zincir proteinin üretilmesine yol açar.

Hafif zincir

İmmünoglobulin hafif zincirinin lokusunun Kappa (κ) ve Lambda (λ) zincirleri, D bölgesine sahip olmayan bir hafif zincir farklılığı dışında, oldukça benzer bir süreçle üretilir. Başka bir deyişle, hafif zincirlerin rekombinasyonu için ilk basamak, birinci transkripsiyon esnasında V ve J zincirlerinin VJ kompleksi oluşturmak üzere değişmez diziden önce eklenmesidir.

Kappa ya da lambda zincirlerin her ikisi için de, splayslanmış mRNA'nın translasyonu, Ig κ ya da Ig λ hafif zincir proteinlerinin oluşumuyla sonuçlanır. Ig μ ağır zincirinin ve bu hafif zincirlerden birinin kuruluşunda, olgun B hücresinin yüzeyinde ifade edilen membrana bağlı immünoglobulin IgMnın oluşumu görülür.

Kaynakça

  1. ^ Abbas AK and Lichtman AH (2003). Cellular and Molecular Immunology (5.5 yayıncı = Saunders, Philadelphia bas.). ISBN 0-7216-0008-5. 
  2. ^ Matsuda, F; Ishii, K; Bourvagnet, P; Kuma, K; Hayashida, H; Miyata, T; Honjo, T (1998). "The complete nucleotide sequence of the human immunoglobulin heavy chain variable region locus". The Journal of experimental medicine. 188 (11). ss. 2151-62. doi:10.1084/jem.188.11.2151. PMC 2212390 $2. PMID 9841928. 
  3. ^ Li A; Rue M; Zhou J; Wang, H; Goldwasser, MA; Neuberg, D; Dalton, V; Zuckerman, D; Lyons, C (Haziran 2004). "Utilization of Ig heavy chain variable, diversity, and joining gene segments in children with B-lineage acute lymphoblastic leukemia: implications for the mechanisms of VDJ recombination and for pathogenesis". Blood. 103 (12). ss. 4602-9. doi:10.1182/blood-2003-11-3857. PMID 15010366. 15 Eylül 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Aralık 2012. 

Konuyla ilgili yayınlar

  • Hartwell LH, Hood L, Goldberg ML, Reynolds AE, Silver LM, Veres RC (2000). Chapter 24, Evolution at the molecular level. In: Genetics. New York: McGraw-Hill. ss. 805-807. ISBN 0-07-299587-4. 
  • V(D)J Recombination. Series: Advances in Experimental Medicine and Biology, Vol. 650 Ferrier, Pierre (Ed.) Landes Bioscience 2009, XII, 199 p. ISBN 978-1-4419-0295-5

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Genetik</span> biyolojinin organizmalardaki kalıtım ve çeşitliliği inceleyen bir dalı

Genetik ya da kalıtım bilimi, biyolojinin organizmalardaki kalıtım ve genetik varyasyonu inceleyen bir dalıdır. Türkçeye Almancadan geçen genetik sözcüğü 1831 yılında Yunanca γενετικός - genetikos ("genitif") sözcüğünden türetildi. Bu sözcüğün kökeni ise γένεσις - genesis ("köken") sözcüğüne dayanmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">RNA</span> nükleotitlerden oluşan polimer

Ribonükleik asid (RNA), bir nükleik asittir, nükleotitlerden oluşan bir polimerdir. Her nükleotit bir azotlu baz, bir riboz şeker ve bir fosfattan oluşur. RNA pek çok önemli biyolojik rol oynar, DNA'da taşınan genetik bilginin proteine çevirisi (translasyon) ile ilişkili çeşitli süreçlerde de yer alır. RNA tiplerinden olan mesajcı RNA, DNA'daki bilgiyi protein sentez yeri olan ribozomlara taşır, ribozomal RNA ribozomun en önemli kısımlarını oluşturur, taşıyıcı RNA ise protein sentezinde kullanılmak üzere kullanılacak aminoasitlerin taşınmasında gereklidir. Ayrıca çeşitli RNA tipleri genlerin ne derece aktif olduğunu düzenlemeye yarar.

<span class="mw-page-title-main">Doğal öldürücü hücre</span> sitotoksik lenfosit türü

Doğal öldürücü hücre veya doğal kâtil hücre diye adlandırılan bir çeşit lenfosit hücresi.

<span class="mw-page-title-main">Plazmid</span> Hücre içindeki küçük DNA molekülü

Plazmidler; bakteriler, arkeler ve ökaryotlar arasında birçok mikroorganizmada bulunan dairesel veya çizgisel ekstrakromozomal replikonlardır. Bakterilerin genetik bilgiyi aktarması, hızlı evrimleşmelerini ve adaptasyonlarını kolaylaştırması için önemli araçlardır. Hedeflenen genleri ekleyerek, değiştirerek veya silerek mikroorganizmaları manipüle etmek ve analiz etmek için önemli araçlar olarak hizmet eder. Prokaryotik hücrelerde bulunurlar ve kromozomlardan bağımsız olarak çoğalırlar. Ek olarak, plazmidler hücreler arasında aktarılabilir, bu da onları prokaryotik evrimde önemli itici güçler olarak kabul eder ve onları yanal gen aktarımına aracılık eden güçlü ajanlar yapar. Antibiyotik direnci gibi yeni işlevler sağlayarak konakçı evrimini hızlandırmakla kalmazlar, aynı zamanda artan gen ifade seviyeleri ve kopya sayısı değişiklikleri yoluyla mutasyonların edinim oranlarına da yol açabilirler. Plazmid genomları genellikle, aynı aileden ilgili plazmidler arasında korunan ve replikasyon ve hareketlilik gibi önemli plazmide özgü işlevlerle ilişkili çekirdek lokusların bir omurgasını içerir. Etkili yatay gen transfer (HGT) vektörleri olarak görev yapar.

<span class="mw-page-title-main">Taşıyıcı RNA</span> protein sentezinde görevli bir RNA

Taşıyıcı RNA hücrelerde protein sentezi sırasında büyüyen polipeptit zincirine spesifik bir amino asit ekleyen küçük bir RNA molekülüdür. Amino asidin bağlanması 3' ucundadır. Bu kovalent bağlantı aminoasil tRNA sentetaz tarafından katalizlenir. Ayrıca, antikodon olarak adlandırılan üç bazlık bir bölge vardır, bu bölge mRNA üzerinde kendisine karşılık gelen üç bazlık bir kodon bölgesi ile baz eşleşmesi yapar. Her tip tRNA molekülü sadece tek tip bir amino asite bağlanabilir, ama genetik kod aynı amino asite karşılık gelen birden çok kodon bulunduğu için, farklı antikodonlara sahip tRNA'lar aynı amino asidi taşıyabilir.

<span class="mw-page-title-main">Translasyon</span> Protein sentezine ilişkin hücresel süreç

Translasyon, transkripsiyon sonucu oluşan mRNA'lardaki koda uygun olarak ribozomlarda gerçekleştirilen amino asit zinciri veya polipeptit sentezi sürecidir, daha sonra üretilen amino asit zinciri veya polipeptit uygun bir şekilde katlanarak etkin bir protein haline gelmektedir. Translasyon, protein biyosentezinin ilk aşamasıdır. 4 harfli DNA dilindeki mesajın 20 harfli amino asid diline çevrilmesinden ötürü, İngilizce terminolojide "çeviri" anlamına gelen translation sözcüğü kullanılmaktadır. Bu terim Türkçeye translasyon olarak geçmiştir. Translasyon hücrenin sitoplazmasında gerçekleşir. Sitoplazmada bulunan iki ribozom alt birimi translasyon sırasında mRNA zincirinin 5' ucuna bağlanır. Ribozom üzerindeki bağlanma bölgelerinde, mRNA'daki baz üçlülerini (kodon) tRNA'daki tamamlayıcıları olan antikodonlara bağlar. mRNA'daki kodonlara karşılık gelen antikodonu bulunduran tRNA'ların art arda eklenmesi sırasında tRNA'nın 3' ucuna bağlanmış olan amino asitler birbirine bağlanarak polipeptit zincirini oluşturur.

<span class="mw-page-title-main">Sitokin</span> hücre sinyalizasyonunda önemli olan küçük proteinlerin (~5-20 kDa) geniş ve gevşek kategorisi

Sitokin, hayvan ve bitki hücrelerince üretilen, hücrelerin birbirleriyle iletişimini sağlayan protein ve peptidlerin bir grubudur. Hücre yüzeyi sitokin reseptörleri aracılığıyla görevlerini yapar. Yangı (enflamasyon) ve bağışıklık reaksiyonlarında, aktif lenfositler, makrofajlar, endotel, epitel ve konnektif dokular tarafından oluşturulurlar. Salınımları geçicidir. Sitokinler, hücrelerdeki reseptörlere bağlanarak hücre çoğalmasını uyarırlar.

<span class="mw-page-title-main">Çekirdekçik</span>

Çekirdekçik ya da nükleolus, ökaryot hücrelerin çekirdeklerinin içinde bulunan zarsız bir yapıdır.

Bakteriyel konjugasyon hücre teması yoluyla bakteriler arasında genetik malzeme aktarımıdır. Transformasyon ve transdüksiyon gibi bu da bir yatay gen transferi mekanizmasıdır.

<span class="mw-page-title-main">DNA onarımı</span> Hücresel mekanizma

DNA onarımı, DNA moleküllerindeki hataları onarım mekanizmalarını tanımlamaktadır. İnsan hücrelerinde metabolik aktiviteler ve çevresel faktörler sonucu günde 1 milyon hücrenin zarar görmesi olasıdır. Bu etkenler, DNA'nın yapısını ve dahası diğer nesillere aktarılan genetik bilgiyi değiştirebilirler. Bu değişimler yararlı olabileceği gibi, ölümcül sonuçlara neden olabilecek kadar da zararlı olabilir. Bu yüzden, bütün canlı hücreleri, evrim süreçleri boyunca nesillere değişmeden aktarılması gereken DNA molekülünü koruma mekanizmaları geliştirmişlerdir.

<span class="mw-page-title-main">TLR5</span>

TLR5 ya da Toll benzeri reseptör 5, bağışıklık sisteminde rol oynayan Toll benzeri reseptörler ailesinin bir üyesi olan bir gen ve bunun ürünü olan proteindir. TIL3; SLEB1; FLJ10052; MGC126430; MGC126431 olarak da isimlendirilir.

<span class="mw-page-title-main">Transpozon</span>

Transpozonlar bir hücrenin genomunda farklı yerlere, transpozisyon olarak adlandırılan bir süreçle hareket edebilen DNA dizileridir. Bu süreç ile mutasyonlara ve genomdaki DNA miktarının değişmesine neden olurlar. Çeşitli hareketli genetik elemanlar mevcuttur, bunlar transpozisyon mekanizmalarına göre sınıflandırılırlar. Retrotranspozonlar bir RNA ara ürün aracılığıyla kendilerini kopyalayarak hareket ederler. DNA transpozonları bir RNA ara ürün kullanmaz. Tranpozonların kimi kendini kopyalayarak, kimi kendini çevreleyen DNA'dan kesip çıkarıp başka bir yere taşıyarak hareket eder. Bu özelliklerinden dolayı, bilim insanları transpozonları canlılardaki DNA'yı değiştirmek için bir araç olarak kullanırlar.

<span class="mw-page-title-main">Edinilmiş bağışıklık sistemi</span> Özelleşmiş, sistemik hücreler ve süreçlerden oluşan bağışıklık sistemi alt sistemi

Edinilmiş bağışıklık sistemi ya da Edinilmiş bağışıklık ya da Akkiz (acquired) immunite yüksek oranda özelleşmiş bütün sisteme etki edebilen hücreler ve patojenik mücadeleleri ortaya çıkaran süreçlerle düzenlenen bağışıklık sistemi çeşididir.

<span class="mw-page-title-main">DNA ligaz</span> DNA Replikasyonu Sırasında İki DNA Sarmalını Birleştiren Ligaz Tipi

Moleküler biyolojide DNA ligaz iki DNA molekülünü uç uca birleştiren özel bir ligaz tipidir. DNA ligaz DNA tamiri, DNA ikileşmesinde rol oynar. Ayrıca, ökaryotlarda mayoz bölünmedeki krosoverde ve memelilerde, bağışıklık sisteminin çeşitliliğini sağlayan rekombinasyon süreçlerinde rol oynarlar. DNA ligaz enzimi moleküler biyoloji laboratuvarlarında rekombinant DNA uygulamalarında kullanılır.

Genetik bağlantı, belli genetik konumların (lokusların) veya gen alellerin beraberce kalıt olmaları durumdur. Aynı kromozom üzerindeki genetik lokuslar birbirine fiziksel olarak bağlıdırlar, bu yüzden mayoz bölünmede alellerin ayrışması sırasında, bunlar beraber kalma eğiliminde oldukları için bağlantılı oldukları söylenir. Farklı kromozomlardaki gen alelleri bağlantılı değillerdir, mayoz sırasında kromozomların bağımsız tertiplenmelerinden dolayı.

<span class="mw-page-title-main">DNA polimeraz</span>

DNA polimeraz, DNA replikasyonunu sağlayan bir enzimdir. Bu enzimler bir DNA ipliğini kalıp olarak kullanır, onu okuyup, onun boyunca deoksiribonükleotitlerin polimerizasyonunu katalizler. Yeni polimerleşmiş molekül kalıp ipliği tamamlayıcıdır ve kalıp ipliğin eski eşi ile aynı yapıya sahiptir.

<span class="mw-page-title-main">Somatik hipermutasyon</span>

Somatik hipermutasyon veya SHM, edinilmiş bağışıklık sisteminin bir parçası olarak, sistemin yabancı cisimlere karşı durmasında görev alan hücre içi bir mekanizmadır. İlginlik olgunlaşmasının ana bileşenlerinden biridir.

<span class="mw-page-title-main">Fenotipik özellik</span> Fenotipik özellik, fensel açıdan dişi ve erkek bireyden gelen alel genlerin birleşmesi ile oluşan genotipin baskın karakter açısından dış görünüşe vurmasıdır.

Fenotipik özellik veya biyolojik özellik, bir canlı organizmanın fenotipik karakterinin kalıtılan, doğal çevre tarafından belirlenen veya her ikisinin bir kombinasyonu olabilen değişik bir varyantı. Örneğin, göz rengi bir karakter veya bir niteliğin soyut tanımlanması olurken mavi, ela ve kahverengi ise somut özelliklerdir.

<span class="mw-page-title-main">Genetik varyasyon</span> Genetikte popülasyonlar arasında ortaya çıkabilen, tür içerisinde veya gen alellerinde gözlemlenen farklılıklar

Genetik varyasyon, genetikte popülasyon içinde ya da popülasyonlar arasında ortaya çıkabilen, tür içerisinde veya gen alellerinde gözlemlenen farklılıklardır. Genetik varyasyon, doğal seçilim için "hammadde" sağladığından önem taşır. Genetik varyasyon, bir genin dizilimlerinde meydana gelen değişimler olan mutasyon sebebiyle meydana gelirler. Poliploidi veya poliploitlik kromozomlarda oluşan mutasyona bir örnek olarak verilebilir. Poliploidi, bir hücrenin ya da organizmanın, her bir kromozomununun ikiden fazla kopyasına sahip olması durumudur. Organizmalar çoğunlukla diploit olmakla birlikte, hücre bölünmesinin olması gerektiği gibi gerçekleşmemesi sonucu, poliploit hücre ve organizmalar ortaya çıkabilir.

Majör histokompatibilite kompleksi veya büyük doku uygunluk kompleksi, bütün omurgalılarda geniş bir gen ailesi tarafından kodlanan bir hücre yüzey molekülüdür. MHC molekülleri, bağışıklık hücreleri lökositler ile diğer lökositler veya vücut hücreleri arasındaki etkileşimlere arabuluculuk ederler. MHC, organ nakli için donörlerin uyumluluğunu belirlemenin yanı sıra, kişinin otoimmün hastalıklar için duyarlılığı hakkında da bilgi vermektedir. İnsanlarda MHC moleküllerine ilk kez lökositlerde rastlandığı için insan lökosit antijeni (HLA) ismi de verilir.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.