A kevés génünk is elég a kórokozók elleni védekezéshez4 perc


dns.jpgAz emberi szervezet a mindennapok során számos idegen anyaggal találkozik. Azt, hogy ezek ellen fellép-e, és ha igen, akkor milyen formában, az immunrendszer dönti el. Az immunrendszert számos molekula és sejtes elem építi fel. Ezek közül kiemelkedő szerepük van a limfoctáknak (B-sejtek, T-sejtek), amik a felszínükön található receptorok segítségével felismerik a testidegen anyagokat, és többféle módon elpusztítják azokat. De hogy lehet az, hogy ennyi különböző szerkezetű idegen anyagot felismer a szervezetünk? A válasz a receptorok szerkezetében, és az azokat kódoló génekben keresendő.

Hogy képzeljek el egy receptort?

A receptorok a sejtek felszínén találhnevtelenfggjdfgj.pngatóak, és más sejtek, molekulák kapcsolódnak hozzá. Ez tulajdonképpen a „sejt keze”, amivel „megfogja” a különféle anyagokat.

Most nézzünk meg kicsit közelebbről egy B-sejt receptort, ami több fehérjeláncból épül fel. A szerkezetet vizsgálhatjuk a láncok tömege alapján: van egy úgynevezett könnyű lánc (ez az ábrán zöld) és van egy nehéz lánc (ez pedig a kék).

Egy másik szempont szerint pedig elkülönítünk egy konstans részt, ami minden B-sejtben egyforma (ezeket jelöli a kép sötét színekkel) és egy variábilis részt, ami B-sejtenként eltérő (ezek a világosabb színűek). Kicsit olyan ez, mint amilyenek az emberek: alapvetően egyformák vagyunk, de vannak olyanok, akiknek kicsit hosszabbak az ujjai vagy szélesebb a tenyere. Ezek szerint nem minden B-sejt receptor egyforma, és a variábilis részben tapasztalt eltérések alapján eltérő kórokozókat ismernek fel.

Miből lesz a B-sejt receptor?

A szervezet a DNS-ben tárolt információ alapján állítja elő a fehérjéket. A nehézláncot kódoló génszakasz két részre bontható: a konstans és a variábilis részt kódoló szakaszra. A variábilis részt kódoló szakasz pedig további három részre bontható: V, D és J régióra.

A DNS olyan, mint egy kazetta szalagja – végig halad mellette egy leolvasó, ami után aztán nem zenét hallunk, hanem egy fehérjét kapunk. Egy szalagrészről egy szám játszható le, egy DNS szakaszról egy fehérje keletkezik.

Ezt olvastad már?  Elvakult kontaktlencse-viselés

A B-sejt receptorok szintézise során azonban még számolnunk kell egy közbülső lépéssel. Ennek a lépésnek a során a DNS egyes szakaszai áthelyeződnek.

nevtelen.png

Ezt a lépést egy három színű (a képen vörös, zöld és ibolya) szalaggal tehetjük szemléletessé. A zöldből és az ibolyából kivágunk egy-egy részt, és összevarrjuk. Aztán a vörösből is kivágunk egy részt, és hozzávarrjuk az előbbihez. Így aztán sokféle kisebb szalagot kaphatunk, amelyekről „sok szám játszható le” – sokféle fehérje, tehát B-sejt receptor készülhet.

S ez még csak a nehéz lánc volt! A könnyű lánc variábilis régió-kódoló szakaszból kétféle van. Ez már olyan fokú sokféleséget képez, hogy (más mechanizmusokkal kiegészülve) képesek vagyunk megvédeni magunkat a körülöttünk lévő kórokozóktól.

Nobel 1987.

Az előbb leírt jelenséget szomatikus génátrendeződésnek hívjuk. Azt már régóta tudtuk, hogy a szervezetünk nagyon sokféle baktérium, vírus és más mikroorganizmus ellen fel tud lépni, de úgy gondoltuk, hogy nincs elegendő mennyiségű DNS-ünk ahhoz, hogy ilyen sokféle receptort „gyártsunk le”. Az előbb ismertetett folyamat felfedezésével a genetikai rejtélyt végül Susumi Tonegawa fejtette meg, akit ezért 1987-ben Nobel-díjjal jutalmaztak.

A jelenség felismerése új lehetőségeket nyitott meg a védőoltások kifejlesztésében, a szervátültetésben, valamint az autoimmun betegségek kutatásában, vagyis az olyan kórképek elemzésében, ahol a szervezet saját sejtjét ismeri fel idegenként, és lép fel ellene.

Képek:
Flickr / Jorge C. Lucero
British Society of Immunology
Nobleprize.com

Felhasznált irodalom:
Falus, A. szerk. (2007): Az immunológia alapjai. Semmelweis Kiadó, Budapest
Nobelprize.com (2016): Press Release.

http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1987/press.html

Csepely Eszter

Jelenleg a Semmelweis Egyetem III. éves gyógyszerész hallgatója vagyok. Korábban a Budapesti Corvinus Egyetem nemzetközi gazdálkodás szakán szereztem alapszakos diplomát.


1 Trackback / Pingback

  1. Évszakok az emberi szervezetben - TudományON

Válasz írása

Az email címed nem lesz látható.