Параллельно изменению экспрессии рецепторов в процессе созревания В-клеток в костном мозге происходит реорганизация генов, контролирующих тяжелые и легкие цепи иммуноглобулина М (табл. 8.2).
Первыми в процесс реорганизации вступают гены тяжелых цепей. На этапе ранних про-В-клеток начинается слияние генных сегментов D и J тяжелых цепей иммуноглобулина М. На следую-
Таблица 8.2
Реорганизация иммуноглобулиновых генов в процессе днфференцировки В-клеток
|
Стволовая клетка |
Ранняя про-В-клетка |
Поздняя про-В-клеткз |
Пре-В-клетка |
Незрелая В-клстка |
Гены Н- |
зародышевая |
рсорганиза- |
рсорганиза- |
реорганизован- |
реоргани- |
цепи |
организация |
ция D-J |
ция V-DJ |
НЫЙ VDJ |
зо ванный VDJ |
Гены L- |
зародышевая |
зародышевая |
зародышевая |
реорганизация |
реоргани- |
цепи |
организация |
организация |
организация |
V J |
эо ванный VJ |
Поверхностный Ig |
отсутствует |
отсутствует |
отсутствует |
p-цепь в цитоплазме и на поверхности клетки |
экспрессия lgM на поверхности клетки |
щем этапе развития — этапе поздних про-В-клеток — реорганизованный DJ вступает в процесс объединения с V-генами. Реорганизация генов тяжелых цепей завершается на этапе пре-В-клеток.
Этот же этап характеризуется синтезом ц-цепей и их экспрессией на поверхности клетки. В ситуации, когда имеется мутация гена для p-цепи иммуноглобулина, препятствующая выходу тяжелой цепи на клеточную поверхность, развитие заканчивается на этапе пре-В-клеток. Вероятно, сам факт присутствия p-цепи на клеточной поверхности является сигналом к началу синтеза легких цепей.
Реорганизация генов легких цепей начинается позднее по сравнению с генами тяжелых цепей и происходит только на этапе пре-В-клеток, завершаясь на заключительном этапе развития в костном мозге — этапе незрелых В-клеток. В результате создаются условия для полноценного синтеза иммуноглобулина М и его экспрессии на клеточной поверхности.
Поскольку реорганизация генных сегментов носит случайный характер, сформировавшиеся иммуноглобулиновые молекулы будут иметь широкую вариабельность по специфичности анти- генсвязывающего участка (см. главу 2). Причем в процессе такой реорганизации у отдельно взятой клетки будут синтезироваться моноспецифические иммуноглобулины одной, случайно сформированной специфичности. Интродукция в геном клетки уже реорганизованного гена для тяжелых цепей прерывает процесс собственной рекомбинации генов для этого типа цепей. Все В-клетки таких трансгенных мышей будут синтезировать тяжелую цепь, соответствующую использованному трансгену. При этом гены легких цепей реорганизуются по заданной программе, обеспечивая широкий набор L-цепей. Аналогично у мыши, в геном которой ин-
фодуцирован реорганизованный ген легких цепей, прерывается процесс реорганизации собственных L-генов. Эти данные лишний раз демонстрируют способность В-клетки производить иммуноглобулины только одной специфичности. Случайность рекомбинационных процессов, обеспечивающих образование реорганизованного гена определенной специфичности, закрывает все прочие потенциально возможные сочетания генных сегментов.