GEN IMUNOGLOBULIN DIRAKIT DENGAN REKOMBINASI

GEN IMUNOGLOBULIN DIRAKIT DENGAN REKOMBINASI

Contoh yang penting dari peristiwa rekombinasi terprogram yang terjadi selama perkembangan adalah generasi gen Imunoglobulin dari segmen gen yang dipisahkan pada genome. Imunoglobulin (atau antibody), diproduksi oleh B lymphocytes, merupakan prajurit darin sistem imun vertebrata-molekul yang berikatan dengan agen menular dan semua substansi asing bagi organisme. Mamalia seperti manusia mampu meproduksi jutaan antibody dengan perbedaan ikatan khusus. Namun, genom manusia mengandung hanya 100.000 gen. rekombinasi membiarkan organisme untuk memproduksi perbedaan yang luar biasa dari sejumlah kecil kapsitas DNA-coking. Vertebrata umumnya memproduksi kelas ganda immunoglobulin. Untuk mengilustrasikan bagaimana keanekaragaman antibody digenerisasi, kami akan fokus pada kelas immunoglobulin (IgG) pada manusia. Imunoglobulin terdiri atas dua cincin polipeptida berat dan dua cincin polipeptida ringan, masing-masing cincin memiliki daerah tidak tetap dengan susunan yang sangat berbeda dari satu immunoglobulin dengan immunoglobulin yang lainnya. Ada dua family berbeda dari cincin polipeptida ringan, yaitu kappa dan lambda, yang bebeda pada susunan daerah konstannya. Masing-masing dari tiga tipe cincin polipeptida tersebut (cincin berat, cincin ringan kappa, dan lambda), perbedaan dari daerah variablenya digenerasi dengan mekanisme yang sama. Gen untuk polipeptida ini dibagi menjadi segmen dan tandan yang mengandung versi ganda dari masing-masing segmen yang ada pada genom. Satu versi dari masing-masing segmen digabungkan untuk membentuk gen lengkap.

Organisasi DNA yang mengkode cincin ringan kappa IgG manusia dan proses yang mana cincin ringan kappa dewasa digenerasi ditunjukan oleh GB 24-38b. sel yang tidak terdiferensiasi, informasi yang dikode untuk cincin polipeptida ini dipisahkan menjadi tiga segmen. Segmen V (variable)mengkode residu 95 pasangan basa wilayah variable, segmen J (joining) mengkode residu 12 asam amino wilayah variable berikutnya, dan segmen C mengkode wilayah konstan. Ada sekitar 300 segmen V berbeda , 4 segmen J berbeda dan 1 segmen C. seperti pada sel batang (stem)tulang sumsum membedakan untuk membentuk B limposit dewasa, satu V dan satu J  dibawa secara bersama-sama oleh rekombinasi tempat khusus. Ini merupakan delesi DNA yang deprogram secara efektif, dan DNA yang terlibat dibuang. Ada 300x 4=1200 kemungkinan kombinasi. Proses rekombinasi tidaklah senyata rekombinasi tempat khusus seperti yang dijelaskan sebelumnya, dan beberapa variasi kombinasi terjadi pada susunan persimpangan V-J yang menambahkan faktor sekurangnya 2.5 pada total variasi yang mungkin, sehingga sekitar 2.5 x 1200 = 3000 kombinasi V-J yang berbeda dapat digenerasi. Penggabungan akhir kombinasi V-Jke wilayah C diselesaikan dengan reaksi penyambungan RNa setelah transkripsi. Penyambungan RNA akan dijelaskan pada bab berikutnya. Gen untuk cincin berat dan lambda cinicn ringan dibentuk secara sama. Pada cincin berat, ada lebuh banyak segmen gen dan lebih dari 5000 kemungkinan kombinasi. Karena semua cincin berat dapat berkombinasi dengan semua cincin ringan untuk mengenerasi immunoglobulin, ada sekurangnya 3000 x 5000 atau 1.5 x 107 kemungkinan IgG. Keberagaman lainnya digenerasi karena susunan V diperlakukan pada mutasi tinggi (mekanisme yang tidak diketahui) selama diferensiasi Blimposit. Masing-masing B-limposit dewasa memproduksi hanya satu antibody, tetapi cakupan antibody yang diproduksi oleh sel yang berbeda sangat banyak. Enzim yang mengkatalisasi penyusunan kembali gen ini belum diisolasi , tetapi susunan yng mengkoreksi proses penggabungan V-J yang sepertinya disadari oleh enzim yang telah teridentifikasi ini. Proses rekombinasi ini membantu untuk mengilustrasikan prinsip bahwa rekombinasi tidak menghancurkan material genetic yang dipelihara oleh proses replikasi dan perbaikan. di sini kita bisa lihat proses penyusunan yang nyata yang terjadi hanya pada sel-sel khususnya (germ-line DNA tidak tipengaruhi) dan memungkinkan organisme lebih efisien menggunakan sumber informasi genetik.