Формирование VC-гена иммуноглобулинов. Механизмы объединения V- и С-генов антител
Каким же образом происходит в пределах транслокона объединение раздельных V- и С-генов в единый VC-ген? По этому вопросу отсутствуют какие-либо экспериментальные данные, имеются только более или менее правдоподобные умозрительные предложения. Согласно одному из них предполагается, что на одном конце транслокона сгруппированы тандемно расположенные V-гены, а на другом конце транслокона сгруппированы С-гены (Gaily, Edelman, 1972).
Предполагается также, что любой V-ген в пределах транслокон а может объединиться с любым С-геном этого же транслокона. Гипотетические механизмы объединения V- и С-генов состоят в том, что V-ген как бы «вырезается» из соответствующего участка ДНК и интегрируется в новый участок, находящийся в непосредственной близости с одним из С-генов. Такая интеграция может произойти или в результате внутритранслоконного кроссинговера или же с помощью процесса, напоминающего интеграцию эписомыв бактериальную ДНК.
Косвенным подтверждением подобного механизма объединения V- и С-генов являются некоторые особенности первичной структуры тяжелых и легких цепей. Оказалось, что последовательность трех последних остатков вариабельной области и двух первых остатков постоянной области тяжелых цепей (т. е. последовательность пограничного участка между V и С) весьма сходна у тяжелых цепей разных классов и подклассов, так же как и у различных вариабельных подгрупп тяжелых цепей.
Эта последовательность охватывает остатки 113—117 у гамма-цепей и остатки 122—126 у мю-цепей. Альфа-цепи имеют аналогичную последовательность. Легкие цепи иммуноглобулинов также имеют в «пограничном» участке сходную последовательность вне зависимости от типа легкой цепи и вариабельной подгруппы.
Подобная идентичная последовательность нуклеотидов у разных V-и С-генов может служить в качестве той сигнальной последовательности, которая распознается соответствующими ферментами (или ферментом), участвующими в «изъятии» V-генов из одного участка ДНК и интеграции в пределах данного транслокона в другой участок ДНК, где локализованы С-гены.
Сигнальными последовательностями для ферментов типа рестрикционных эндонуклеаз (рестриктаз) являются короткие двуспиральные последовательности ДНК, обладающие поворотной симметрией («палиндромы»). Анализ аминокислотной последовательности пограничных VC-участков тяжелых и легких цепей и экстраполяция этой последовательности на уровень последовательности ДНК с учетом вырожденности генетического кода и неопределенности третьего основания в кодоне показали, что для иммуноглобулиновых генов действительно существуют последовательности типа палиндромов.
Объединение V- и С-генов в единый VC-ген, осуществляемое с помощью рестриктаз, может идти не только по пути объединения генов с сохранением генетического материала в пределах транслокона. но может произойти благодаря делеции всего генетического материала, который разделяет объединяемые V- и С-гены. И, наконец, вполне возможно, что происходит амплификация одного из V-генов транслокона и затем уже экстракопии этого гена встраиваются и объединяются с тем или иным С-геном.
В последнем случае экстракопии одного и того же гена могут объединиться с разными С-генами в пределах транслокона.
