Презентация на тему "Генетика иммуноглобулинов"

Содержание

• 
  Слайд 1

  ГЕНЕТИКА ИММУНОГЛОБУЛИНОВ

  Лекция 2

• 
  Слайд 2

  Список сокращений

  Ig – иммуноглобулины MHC– главный комплекс гистосовместимости TCR – рецептор Т-лимфоцитов АГ– антиген АТ – антитело

• 
  Слайд 3

  В-ЛИМФОЦИТЫ – продуценты Ig

  ГЕНЕТИКА ИММУНИТЕТА. Лекция 2

• 
  Слайд 4

  Функции В-лимфоцитов

  Противоинфекционная – активность направлена против внеклеточных вирусов и бактерий. Регуляторная – через активность антител участвуют в активации системы комплемента, фагоцитов, клеток-киллеров. Основная функция – в ответ на антигенный стимул делиться и дифференцироваться в АОК

• 
  Слайд 5

  Компоненты В-системы

  КОСТНЫЙ МОЗГ лимфоидный орган, обеспечивающий дифференцировку В-лимфоцитов В-КЛЕТКИ В-лимфоциты Антителообразующие клетки Клетки-памяти ИММУНОГЛОБУЛИНЫ молекулы, продуцируемые В-клетками

• 
  Слайд 6

  ГУМОРАЛЬНЫЙ ИММУНИТЕТосновные положения

  В-клетки несут на мембране иммуноглобулины и секретируют их в плазму. Иммуноглобулины (Антитела) обладают способностью специфически связывать антигены. Связывание антител с антигенами – решающее звено в защите организма от внеклеточных вирусов и бактерий (они опознаются как «чужое» и уничтожаются).

• 
  Слайд 7
  

  Весь процесс, приводящий к иммунному ответу организма на вторжение АГ, длится в среднем 10-14 дней. Именно через такой срок, В-лимфоциты начинают синтезировать Ig(АТ) против АГ. На каждый антиген антитела воздействуют по разному: агглютинины  - микробов склеивают; преципитины - осаждают; лизины - растворяют; опсонины - подсоединяются к микробу и делают его для фагов более доступным для уничтожения.

• 
  Слайд 8

  ПОЯВЛЕНИЕ И СОЗРЕВАНИЕ В-ЛИМФОЦИТОВ

  ГЕНЕТИКА ИММУНИТЕТА. Лекция 2

• 
  Слайд 9

  Схема дифференцировки лимфоцитов

• 
  Слайд 10
  
• 
  Слайд 11
  
• 
  Слайд 12

  Схема дифференцировки лимфоцитов без АГ стимула

• 
  Слайд 13

  Схема дифференцировки лимфоцитов с АГ стимуляцией

• 
  Слайд 14
  

  Главное различие между незрелой и иммунокомпетентной В-клеткой - способность синтезировать молекулы иммуноглобулинов

• 
  Слайд 15

  ИММУНОГЛОБУЛИНЫ: строение

  ГЕНЕТИКА ИММУНИТЕТА. Лекция 2

• 
  Слайд 16

  Функции Ig

  Иммуноглобулины выполняют в организме позвоночных функцию: гуморальных антител; антиген-связывающих рецепторов В-лимфоцитов.

• 
  Слайд 17
  

  структура основной четырехцепочечной единицы иммуноглобулиновых молекул

• 
  Слайд 18

  Общая схема строения lgG1

• 
  Слайд 19

  Строение молекулы Ig G

  Тяжелые (Н) и легкие (L) цепи объединены в единую молекулу с помощью ковалентных s-s связей. Каждая цепь содержит вариабельную (VL и VH) и константную (С) область. От взаимодействия VH- и VL-областей зависит специфичность иммуноглобулинов как антител.

• 
  Слайд 20

  Основные фрагменты молекулы Ig

• 
  Слайд 21

  Взаимодействие антигенсвязывающей области иммуноглобулина с антигеном

  V-домены легкой и тяжелой цепей (VL и VH) образуют полость с которой связывается антиген (показан красным цветом).

• 
  Слайд 22

  Принцип АГ-связывающего центра «КЛЮЧ – ЗАМОК»

• 
  Слайд 23

  Биологические свойства доменов

• 
  Слайд 24

  ИММУНОГЛОБУЛИНЫ: классы, биологическая роль

  ГЕНЕТИКА ИММУНИТЕТА. Лекция 2

• 
  Слайд 25

  Классы иммуноглобулинов

• 
  Слайд 26
  

  Классы иммуноглобулинов и их биологическая активность  

• 
  Слайд 27

  Сравнительная характеристика разных классов иммуноглобулинов

• 
  Слайд 28
  

  Есть две основные формы иммуноглобулинов: Мембрансвязанная (выполняет роль рецептора В-клетки) Секреторная (свободно циркулирующие антитела) При взаимодействии антигена и иммуноглобулинового рецептора В-лимфоцита происходит отбор реагирующих В-лимфоцитов.

• 
  Слайд 29

  Этапы гуморального ответа

  В-лимфоциты захватывают антиген активируются и процессируют антиген на плазматической мембране в комплексе с белком MHC класса  II. Зрелая Т-хелперная клетка, прошедшая активацию макрофагом с белком MHC класса  II, связывается с активированным В-лимфоцитом, выделяет IL-2, под действием которого В-клетка делится и дифференцируется, превращаясь в плазматическую клетку. Зрелая плазматическая клетка секретирует антигенспецифичные иммуноглобулины (антитела).

• 
  Слайд 30
  
• 
  Слайд 31

  ИММУНОГЛОБУЛИНЫ: генетическая организация

  ГЕНЕТИКА ИММУНИТЕТА. Лекция 2

• 
  Слайд 32
  

  Реализация генетической информации: классическое представление

• 
  Слайд 33
  

  У животных гены Ig и TCR в классическом понимании этого термина отсутствуют. Они возникают denovo во время онтогенеза.

• 
  Слайд 34

  Локализация зародышевых генов Ig на хромосомах

• 
  Слайд 35

  Основные варианты зародышевых генов Ig(сегментарная организация)

  В формировании вариабельных V-доменов Н-цепей участвуют три генных сегмента 1. вариабельный (V-сегмент) 2. D-сегмент (от англ. diversity - разнообразие) 3. j-сегмент (от англ. Joining - соединяющий). С-области Н-цепей разных классов кодируются отдельными генами

• 
  Слайд 36

  Последовательность перестроек в генах иммуноглобулинов

  Перестройки в генах Н-цепей Перестройки генов L-цепей Класс-переключающая перестройка

• 
  Слайд 37
  

  Рекомбинация генов, кодирующих тяжелые цепи иммуноглобулинов (V, D, J и C)

  РЕКОМБИНАЦИЯ 1. объединение одного из 15 D-зародышевых генов с одним из 4 J-зародышевых генов

• 
  Слайд 38
  

  РЕКОМБИНАЦИЯ 2. объединение одного из 500 VH-генов с DJ

• 
  Слайд 39
  

  РЕКОМБИНАЦИЯ 3. формирование VDJ-Cm-локуса.

• 
  Слайд 40
  

  КЛАСС ПЕРЕКЛЮЧАЮЩАЯ ПЕРЕСТРОЙКА Особенность реорганизации генома В-клеток состоит в переключении контроля синтеза Ig одного класса на другой при сохранении контроля специфичности за счет реорганизованного VDJ-локуса

• 
  Слайд 41

  Соматическая рекомбинация генов тяжелой цепи иммуноглобулина

• 
  Слайд 42

  Сегментарная генетическая организация L-цепей Ig

  æ-локус человека В формировании зрелого гена L-цепи участвуют три генных сегмента: V-сегмент и J-сегмент кодируют V-домен, C-сегмент кодирует константный С-домен Каппа локус состоит из большого количества Væ генных сегментов, собранных в группы, пяти Jæ и одного Сæ сегмента. Такой тип организации называется сегментарным Лямбда локус содержит много Vλ сегментов и семь пар близкорасположенных J λ -C λ. Три из них являются псевдогенами (y).

• 
  Слайд 43

  Этапы перестройки зародышевых генов L цепей

  1. перестройка локуса каппа (æ) – æ-локус одного хромосомного гомолога перестраивается, если в перестройка оказалась нефункциональной, то есть не привела к появлению полноценного гена, то рекомбинация происходит в æ-локусе на гомологичной хромосоме

• 
  Слайд 44
  

  2. перестройки в лямбда (λ) локусе – начинаются при неудачной перестройке в æ-локусах.

• 
  Слайд 45
  

  3. апоптоз – если все четыре локуса перестроились неудачно, то клетка превращается в 0-клетку и подвергается апоптозу. Если перестройка одного из локусов привела к образованию функционального гена, то рекомбинация остальных локусов блокируется В лимфоците экспрессия гена происходит только на одной из двух гомологичных хромосом и синтезируется только один тип L-цепей (λ или æ). Этот феномен (изотипического и аллельного исключения) лежит в основе ключевого принципа функционирования иммунной системы – принципа клональной селекции

• 
  Слайд 46

  Формирование мембранных и секретируемых иммуноглобулинов

• 
  Слайд 47
  
• 
  Слайд 48

  Этапы созревания В-лимфоцитов

• 
  Слайд 49
  
• 
  Слайд 50

  Генерация разнообразия Ig

  Основноймеханизм - комбинативное сочетание v и j сегментов. Дополнительные: 1. смещение рекомбинационной рамки в месте их соединения; 2. генная конверсия (v генные сегменты могут обмениваться участками ДНК с псевдогенами); 3. соматическое мутирование вариабельных генных сегментов

• 
  Слайд 51
  

  Схема случайных, разнообразных сочетаний генных сегментов, контролирующих VH-домены тяжелых цепей иммуноглобулинов

• 
  Слайд 52
  

  В результате рекомбинации сегментов возможно образование до 30 тыс. вариантов специфических антител.

• 
  Слайд 53
  

  С учетом нарушений при рекомбинации, связанных с включением пограничных нуклеотидов справа и слева от D- и J-мини-геновчисло вариантов тяжелых цепей увеличивается до 120 тыс.

• 
  Слайд 54
  

  Аналогичные расчеты касаются и генов для VL. Общая вариабельность как результат взаимодействия VH с VL - 1.2·105 х 2·103 = 2.4·108.