Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
IM07 LA GENERACIÓN DE LOS RECEPTORES Y POBLACIOENS CLONALES (BCR Y TCR) -…
IM07 LA GENERACIÓN DE LOS RECEPTORES Y POBLACIOENS CLONALES (BCR Y TCR)
INTRODUCCIÓN
Linfocito B --> Médula ósea
Linfocito T --> Timo
ORGANIZACIÓN Y REORDENACIÓN DE LOS GENES DE LAS IGS
Configuración genes de Ig: línea germinal
Regiones hipervariables (CDR)
CDRs
: zonas con una secuencia de aa complementaria de reconocimiento del antígeno y una zona hipervariable dentro de la región variable
Extremo terminal 5'
--> genes que codifican la
zona variable
Extremo terminal 3'
--> genes que codifican las zonas constantes de ambas cadenas
Segmentos
:
Segmentos variables (V)
Segmentos de unión (J)
Segmentos constantes (C)
Segmentos de diversidad (D) - solo presentes en la cadena pesada
La secuencia de la
cadena pesada
está en el
cromosoma 14
, con 45 segmentos, con enhancers
La secuencia de la
cadena ligera
se encuentra en otros cromosomas
Ligera
Kappa
-
cromosoma 2
, 35 segmentos
Ligera
Lambda
-
cromosoma 22
, 30 segmentos
Reordenamiento de los segmentos génicos
Reordenamiento de los segmentos génicos de las cadenas pesadas
1-
RAG2 activa a RAG1
(que tiene la recombinasa)
2-
Reconocen los RSS
, estructura palindroma, nonámero o heptámero separado por un segemnto de 12 o 23 pares de bases
3- Se da la
unión entre el segmento D y J
4-
Segmento DJ se une al segmento V
(variable)
5- La
RNA polimerasa unirá VDJ con segmento C
constantes y dará un RNA primario
6- Mediante RNA splicing+poliadenilación
dará lugar a mRNA
, unas con Mu y otras con Delta
8-
Traducción
dando IgM o IgD según cadena pesada
Reordenamiento de la cadena ligera
Parecido al anterior pero solo hay recombinación entre J y V
No hay recombinación con C porque hay un fragmento codificante de cadena constante (kappa o lambda) y por tanto, solo habra un tipo de mRNA maduro
Resumen:
1- V-J (RAG)
2- VJ-C (transcripción RNApol) VJCk (RNA primario)
3- (Splicing y polyA) VJCk-(A)n (mRNA)
4- (Traducción) cadena ligera k (polipéptido)
Recombinasas (RAG)
- hacen la recombinación en las Ig cuando están dimerizadas
2 tipos: RAG1 y RAG2
Estas deciden como se reordena en busca de
señales RSS (recombination starting site)
lugares por donde se cortarán y empalmarán los segmentos
Las recombinasas cortan los segmentos y las
polimerasas
los unen
Se suele dar
primero el reordenamiento de la cadena pesada
(complejo) y después el de la ligera
Secuencias de recombinación
RSS de dos vueltas
:
Más grandes
Heptámero de secuencias palíndromas con eje central A-T
23 pares de bases en medio
Nonámero de secuencias conservadas rico en A-T,
RSS de una vuelta
:
Misma estructura pero al revés
Nonámero
12 pares de bases en medio
Heptámero
Siempre tiene que ser 1 de dos vueltas y 1 de una vuelta
Esto explica porque en la cadena pesada se da DJ primero y luego VDJ
V y J - tienen 2 vueltas
D - tiene una vuelta
Mecanismo de reordenamiento
Mecanismo sin la formación de círculo de escisión
40% de las recombinaciones
Se da sobre todo en las cadenas kappa, las cadenas RSS no están opuestas
RAG-RAG une en paralelo a las RSS y las corta, y otros enzimas como la DNA polimerasa los unirá en función de los extremos
DNA-PK
y
Artemis
hacen de pinza,
TdT
procesa terminaciones de DNA añadiendo bases y
DNA ligasa
las une
Mecanismo mediante la formación de BRECs/TRECs
En esta forma las dos RSS están en oposición
Se unen los segmentos haciendo un bucle y dando como resultado un circulo de escisión
BRECs/TRECs
: círculos de escisión creados por la recombinación para la formación de los BCR y los TCR
Tienen importancia como
marcador de la funcionalidad de la célula B y T neonatal
--> población de linfocitos correcta
Línea germinal: DNA que tenemos en todas nuestras células
Línea somática: reordenamiento específico de cada tipo celular (linfocitos B, linfocitos T...)
GENERACIÓN DE DIVERSIDAD EN LOS ANTICUERPOS
Flexibilidad en los enlaces V-J
Se da en ambas cadenas
Fase sinapsis
:
zonas de metilación
(más abiertas) donde las recombinasas tendrán más actividad, cortarán DNA por las señales RSS y protegerán segmentos rotos
Q70 y Q80
protegen el DNA y median que
Actenis
abra la horquilla que habían cerrado RAGS para que
TDT
pueda añadir nucleótidos
Polimerasas
rellenarán los espacios con
nucleótidos P
y posteriormente con
nucleótidos N
hasta unir los 2 extremos
Finalmente, la
ligasa
unirá los 2 extremos con ayuda de la
enzima XRCC4
Situaciones
:
Reordenamiento productivo
: no se da ningún codón stop y se puede sintetizar sin problema
Reordenamiento no productivos
: se genera un codón stop y por lo tanto no funcionará
Reordenamiento en la otra copia del cromosoma
: Reordenamientos fallidos en las que una célula B aún puede ser capaz de reordenar el otro alelo de manera productiva
Importante
: solo se hace
un único reordenamiento de una cadena de cromosomas
mientras se inhibe la otra.
Solo si la primera es fallida se reordena la otra
.
Diversidad de los anticuerpos por combinación al azar de segmentos génicos
Hay en total 2.253.540 recombinaciones posibles
Y el número de uniones y nucleótidos que se unen para completar la cadena aumentan la cantidad de posibilidades
Inmunoglobulinas - 10^3
Receptores - 10^18
Exclusión alélica
Exclusión alélica
: proces por el cual uno de los dos alelos para un gen se expresa mientras el otro queda silenciado
Asegura que cada clon de células B expresa una sola especie de molécula de IG -->
Única especificidad
Mecanismos:
Múltiples segmentos génicos
(variabilidad individual)
Combinación aleatoria de segmentos V-(D)-J
Combinación de cadenas pesadas y ligeras
Flexibilidad punto de unión
Adición de nucleótidos P
(palíndromos)
y N
(al azar)
Hipermutación somática
SÍNTESIS, MONTAJE Y SECRECIÓN DE LAS IGS
Generación de formas de membrana y secretadas
El
splicing alternativo
después del reordenamiento en las células B
determinará si los aminoácidos serán hidrofílicos o hidrófobos
Las
cadenas ligeras y pesadas se deben producir de manera equimolar
, si no se puede dar un mieloma
Las
cadenas ligeras se podrán excretar por orina
y serán un importante
marcador de un posible mieloma
por mal ensamblaje o exceso de cadenas ligeras en sangre
Ejemplo: Proteinuria de Bences-Jones - fallo de la coordinación para generar cadenas ligeras libres
Secreción de las inmunoglobulinas
Los RNAm van al
retículo endoplasmático
donde
se sintetizarán
tanto las cadenas pesadas como las ligeras
Posteriormente irán al
aparato de Golgi
donde serán
glicosiladas
Finalmente, dependiendo de su función serán
transportadas a la membrana o secretadas fuera de la célula mediante vesículas
ORGANIZACIÓN DE LOS GENES DEL TCR
Reordenamiento de los TCR
1-
Reordenamiento VDJ
2-
Producción del DNA
(transcripción, splicing y traducción)
3-
Producción de la proteína TCR
(mediante traducción, splicing y transcripción - proceso inverso)
4-
Recombinación del DNA
: DNA germinal
También se producen
TRECs y se usan para diagnosticar inmunodeficiencias y se suele hacer un cribado neonatal
En los TCR es más importante la diversidad de funciones de la adición de nucleótidos P y N porque consiguen más variabilidad
LA zona más crítica par reconocer al antígeno va a ser la zona de los CDRs.
Hay 3: CDR1, CDR2 y CDR3 (este último es el más hipervariable)
Las
mutaciones en las recombinasas
que las dejan con
cierta actividad residual
pueden dar
linfocitos B y T autorreactivos
Receptores de la célula T
:
Cadena alfa y cadena beta (95%)
Cadena delta y cadena gamma (5%)
Cadena beta y gamma
-
cromosoma 7
,
segmentos de diversidad
Cadena delta en medio de la cadena alfa
, sin segmentos de diversidad
Exclusión de locus
:
Si la cadena alfa se empieza a reordenar, se excluye el reordenamiento de la cadena delta --> Se produciran linfocitos alfa-beta
Si la cadena delta se empieza a reordenar, se excluye el reordenamiento de la cadena alfa --> Se produciran linfocitos gamma-delta
Estos se encuentran en mucosas y se producen en el hígado
DIFERENCIAS ENTRE MOLECULAS DE RECONOCIMIENTO DEL ANTÍGENO
SEÑALIZACIÓN INTRACELULAR
Las inmunoglobulinas de membrana y las TCR necesitan de
moléculas accesorias para la señalización intracelular
Inmunoglobulinas --> Igalfa e Igbeta
TCR --> CD3 --> TCR-CD3
TCRS VS BCRS
Igs --> unión con el antígeno con la zona variable de las cadenas ligeras y pesadas
TCR --> unión con el antígeno con la zona variable de las cadenas alfa y beta
En las
células T no hay cambios en las zonas constantes
En las
inmunoglobulinas hay cambios en las zonas constantes
La
afinidad es mayor en las inmunoglobulinas que en los TCR
:
El TCR reconoce péptidos en una molécula de HLA ya procesados
Las inmunoglobulinas reconocen el antígeno de manera nativa
TCR nunca aparece como soluble
Linfocitos T helper (CD4+) son correceptores que coordinan la respuesta inmunológica
Linfocitos T citotóxicos (CD8+) son correceptores que eliminan células infectadas y tumorales
La vida media de los linfocitos es muy variable, desde semanas a años (T efectora o de memoria)
Un anticuerpo es 104 veces más afín que el mejor TCR