Recombinação V(D)J: Os genes das Ig e TCR Imunologia Recombinação V(D)J: Os genes das Ig e TCR

A teoria clonal centra-se na existência de receptores do antígeno clonotípicos : Linf. B : mIg Linf. T: TCR

Similaridades e diferenças entre o TCR e as Ig

A codificação genética do TCR e Ig NECESSIDADE BIOLÓGICA: Criar um número ilimitado de TCR e Igs LIMITAÇÃO PRÁTICA: O genoma é limitado, pelo que pode codificar um número limitado de Proteínas RESPOSTA BIOLÓGICA: O mecanismo de recombinação somática cria uma diversidade ilimitada a partir de um número limitado de elementos genéticos base

Os receptores do antígeno são codificados por mais que um gene Ig Cadeias Pesadas: IgH Cadeias Leves: Igl e Igk

Os genes das Imunoglobulinas

Os genes da Igs são diferentes em células diferenciadas e células indiferenciadas

Genética de Imunoglobulina A mesma região C pode estar associada com várias regiões V IgG com diferentes especificidades A mesma região V pode estar associada com várias regiões C Mesma especificidade e diferente classe IgG and IgM Ab As regiões V e C são codificadas por genes separados

Genes da Cadeia Leve Organização gênica da célula pluripotente J1 C1 E J2 C2 J3 C3 J4 C4 P L V1 Vn V2 Lambda light chain genes; n=30 P L V  1 V  n V  2 J2 J3 J5 C E J1 J4 Kappa light chain genes; n=300

Genes da Cadeia Leve Rearranjo e expressão V n V 2 J2 J3 J5 C J1 J4 DNA P E P E L V 1 J5 C V 2 J4 DNA DNA Rearrangement E L V C J RNA Transcrição Primary transcript C L V J Processamento do RNA RNA mRNA Proteína Tradução C L V J V C J Proteína Transporte para R.E.

Genes da Cadeia Pesada Organização gênica da célula pluripotente Introns separam exons codificantes para cadeia pesada Genes da cadeia pesada; Vn=1000, Dn=15 P L V1 Vn V2 D2 D3 D1 Dn C C C3 C C 2 C 1 C 4 C1 C2 J2 J3 J5 J1 J4 E CH1 H CH2 CH3 CH4

Genes da Cadeia Pesada Rearranjo e expressão L V1 Vn V2 D2 D3 D1 Dn C C J2 J3 J5 J1 J4 E Rearranjo DJ P L Vn V1 V2 D2 D1 C C J5 J4 E DNA Rearranjo VDJ D2 C C J5 J4 E P L V1 V2 DNA Transcrição D2 C C J5 J4 E L V2 RNA Primary transcript

Genes da Cadeia Pesada Rearranjo e expressão Transcrito primário J4 D2 V2 C C J5 L Processamento RNA An mRNA for C C L D J V C mRNA for C Tradução C heavy chain C L D J V C C heavy chain Transporte para R.E. C heavy chain V C C D J C C heavy chain

A recombinação origina novos genes e novos clones Cada gene obtido é potencialmente diferente dos restantes Os genes da Ig de cada linfócito são diferentes dos de qualquer outra célula não linfóide A recombinação V(D)J ocorre precocemente na ontogenia das células determina a sua maturação cada célula origina um clone de células B

Origem da diversidade de anticorpos Multíplos genes V Ligação V-J e V-D-J Diversidade de União Inserções de nucleotídeos Associação combinatória Mutação somática

Mutação somática dos genes das Ig Ocorre no centros germinais dos nódulos linfáticos Ocorre de forma aleatória A seleção dirigida pelo antígeno causa predominância de mutações nos CDR Resulta em um aumento da afinidade dos anticorpos

Estimativas da diversidade

TCR

Necessidades Funcionais do TCR Reconhecer o peptídeo Reconhecer o MHC do indivíduo como tal Reconhecer MHCs estranhos como tal Estar ancorado na membrana enviar sinais para o interior da célula após o reconhecimento do MHC/HMHC+peptídeo

A recombinação origina novos genes e novos clones Cada gene obtido é potencialmente diferente dos restantes Os genes do TCR de cada linfócito são diferentes dos de qualquer outra célula não linfóide A recombinação V(D)J ocorre precocemente na ontogenia das células determina a sua maturação na linhagem T cada célula origina um clone de células T

Os receptores do antígeno são codificados por mais que um gene TCR Cadeia a Cadeia b Cadeia g Cadeia d

Os genes do TCR

O Gene TCR g no locus TCR a

Estrutura do TCR (I) Heterodímero cujos polipeptídeos se encontram unidos por ligações dissulfídicas 2 formas diferentes, expressas em células diferentes heterodimero ab (a maioria dos linfócitos T circulantes) heterodimero gd (5-10% dos linfócitos T circulantes) Ambos os heterodímeros são proteínas constitucionais da membrana citoplasmática Ambos os heterodímeros se associam a um complexo proteico denominado CD3 A maioria encontra-se no exterior da célula, possuindo ainda uma zona transmembranar, e uma muito curta cauda citoplasmática

Factores que influenciam a diversidade do TCR Tolerância Rearranjos constritivos Seleção negativa Seleção Positiva Concentração/densidade do ligante [ ] estimula apenas os TCR de maior afinidade

A origem dos Nucletídeos N

Locais de diversidade de junção: os CDR