Молекулярная биология гена - Уотсон Дж.
Скачать (прямая ссылка):
РАЗНЫЕ ГЕНЫ СОДЕРЖАТ ИНФОРМАЦИЮ ДЛЯ РАЗНЫХ ФОРМ ТЯЖЕЛЫХ ЦЕПЕЙ
Получены также надежные данные, свидетельствующие о том, что существует ряд различных генов, содержащих информацию для тяжелых цепей антител Все классы иммуноглобулинов (IgG, IgM, IgA, IgD и IgE) характеризуются настолько разными тяжелыми цепями, что невозможно предложить никакого иного объяснения, кроме предположения о существовании отдельного гена для каждого типа Каждую тяжелую цепь у (IgG) можно разделить, кроме того, па четыре «блока» специфических амино-кислотпых последовательностей, отличающихся разными антигенными свойствами* (Yi, V27 Уз и y4). И здесь онять-такн мы склоняемся к мнению, что каждый «блок» должен кодироваться отдельным гаметным геном. Для иммуноглобулинов человека IgA и IgM описаны к настоящему времени только два подкласса, но эти антитела исследовались гораздо меиее интенсивно Вероятно, со временем обретут более отчетливые очертания и представления об остальных подклассах тяжелых цепей, а также
о соответствующих им гамотных гепах.
Гены вариабельном области
Гены гяжелых цепей
Тимфоиит
Гены константной
области
Пара хромосом
Рис 19-32 Различные семейства иммуноглобулиновых генов сегрегируют независимо — так, как будто они находятся на разных хромосомных иарах-
АЛЛОТИНЫ
Каждый отдельный тметпый ген иммуноглобулина может существовать в виде разнообразных аллелей, которые содержат информацию дтя ценен иммуноглобулина, отличающихся характерными аминокислотными маркерами (аллотипы) Например, индивидуумы, гомозиготные в отношении аллеля Ста+, имеют последовательность в констаптнои области цени Yi .. Асп. Глу.Лей. Тре. Лиз. ., в то время как индивидуумы, несущие альтернативные аллели GMA-, вырабатывают тяжелые цепи Yx с последователь-поС1ью Мет.Гду.Глу.Тре.Лиз... Подробный анализ наследования алло-
типических маркеров у кролика показывает, что гены, содержащие информацию для легких цепей Я, вовсе не сцеплены с генами, кодирующими цепи и, или с 1енами тяжелых цепей (рис. 19-32). Интересно, что геныт содержащие информацию для тяжелых цепей различных групп (например, а1г уг, р2), расположены близко друг от друга.
ОТДЕЛЬНЫЕ ГАМЕТПЫЕ ГЕНЫ ДЛЯ ОБЛАСТЕЙ V И С
Каким образом отдельные гены для разных подгрупп могли бы легко обеспечить образование тождественных последовательностей (аллотипов) на константных «половинках» и в то же время дать возможность развиться
Отцовская
хромосома
Аллотипические
маркеры
Материнская
хромосома
*
Кроссинговер
Рис. 19 33. Схема, иллюстрирующая исчезновение четко выраженных аллотигтичеекю; маркеров вследствие кроссииговера между боль 1пнм числом тандемпо расположенных гепов антител
Поскольку аллотппы ведут себя как отдельные менделевекпе признаки, те гены, которые несут аллотиничсские маркеры, должны быть представлены в гаплоидном геноме единстве* сой копией.
выраженной эволюционной дивергенции в определенных областях вариабельных «половинок»? Механизмы всех этих процессов всегда казались в высшей степени сложными — ведь для этого необходимо было иайти какой-то способ не только ограничить большую часть спонтанных мутаций вариабельной областью, но и предотвратить рекомбинацию аллельных маркеров при кроссинговере (рис. 19-33). Хотя теоретически возможно предложить усложненные ad hoc гипотезы, которые могли бы объяснить поддержание идентичных аллотипои таидемно сцепленными V- и С-генами, но всо эти гипотезы по существу очень далеки от истины. Кажется гораздо более вероятным, что для константной и вариабельной областей существуют отдельные гаметпые гены Более того, строгое наследование аллотипов позволяет полагать, что каждая специфическая последовательность С-облаети кодируется одним С-геиом И, напротив, V-гены могут быть множественными — по крайней мере по одному иа каждую подгруппу (а может быть, и намного больше, если причиной столь значительного многообразия вариабельной области являются соматические мутации)
СОХРАНЕНИЕ СПЕЦИФИЧНОСТИ АКТИВНОГО ЦЕНТРА ПРИ ПРЕВРАЩЕНИИ IgM В IgG
Убедительное свидетельство в пользу существования разных генов для константных и вариабельных областей было получено при изучении взаимоотношений менаду молекулами IgM и IgG, вырабатываемыми в ходе иммунной реакции При первичпой антигенной (или неспецифической) трансформации лимфоцитов первыми начинают сркрстироваться антитела, которые всегда принадлежат к классу IgM (19S) После нескольких клеточных делений и обычно только в ходе вторичного ответа начинают преобладать молекулы IgG (7S) (рис. 19-34). Это переключение происходит при отсутствии каких бы то пи было изменений в специфичности активного центра. В соответствующих 7S- и 198-иммуноглобулииах тождественны не только легкие цени, по н вариабельные области тяжелых цепей p(IgM) и *y(lgG). В отличие от V-областей соответствующие константные области тяжелых цепей имеют разные последовательности (рис 19-35) Таким образом, одна и та же вариабельная область присоединяется к двум раз ным константным областям — как мы рассмотрим ниже, это и является узловым моментом в проблеме формирования специфичности антитела
