Was ist somatische Hypermutation?

Die somatische Hypermutation (SHM) ist ein Mechanismus, mit dem sich das Immunsystem anpasst, um Antigene zu erkennen, die es zuvor nicht aufgetreten ist.Dieser Mechanismus ist die vorherrschende Methode beim Menschen und ermöglicht es den Zellen des Immunsystems, ihre Rezeptoren durch Förderung der Mutation in den variablen Regionen der Immunglobulingene zu diversifizieren.Diese Regionen bilden die Antikörper-Antigen-Bindungsstellen und tragen zu den Spezifitätsfähigkeiten jedes Antikörpers bei, was eine bestimmte Antigenerkennung ermöglicht.

Wenn ein fremdes Antigen wie eine Mikrobe mit dem Immunsystem in Kontakt kommt, wird sie als unbekannt identifiziertvon den B -Zellen.Die B -Zellen werden dann aktiviert und stimuliert, um sich zu vermehren.Während dieser Proliferation wird die DNA der Variablenregion der Immunglobulin-Region transkribiert und mit sehr hoher Geschwindigkeit übersetzt, ungefähr 10 ⁵ -10 ⁶ -mal schneller als die normale Mutation.Diese somatische Hypermutation ermöglicht eine schnelle Reaktion, die für ein effizientes Immunsystem von wesentlicher Bedeutung ist.

somatische Hypermutation wird durch die Desaminierung der Cytosinbase in der DNA durch Aktivierungs-induzierte Desaminase (AID) erreicht, wodurch sie von Desoxycytidin in Desoxyuracil umgewandelt wird und zu neuer DNA führt.Diese neue DNA enthält eine Uracil-Guanin-Fehlanpassung, da Uracil normalerweise in RNA auftritt, wo sie mit Adenin gepaart ist und Guanin normalerweise mit Cytosin in DNA kombiniert ist.Die Korrektur dieser Mutation erfolgt durch Entfernung durch ein hochfeiliges DNA-Reparaturenzym Uracil-DNA-Glycosylase (Ung ₂ ), gefolgt von der Synthese neuer DNA-Stränge durch DNA-Polymerase.Dieser Prozess ist jedoch fehleranfällig und kann die Substitution falscher Nucleobasen an der ursprünglichen Stelle der Desaminierung oder den benachbarten Basenpaaren ergeben.Dies schafft einen Hotspot, der anfällig für Insertions- und Deletionsmutationen ist.

Die Ergebnisse der somatischen Hypermutation werden dann transkribiert und übersetzt, was zu einer großen Anzahl von B -Zellen führt, die unterschiedliche Rezeptoren und Spezifität tragen, wie von den hypermutierten Regionen kodiert.Diese B-Zellen mit Antikörpern, die die größte Affinität für das Antigen aufweisen, die ursprünglich die Proliferation stimulierten, unterscheiden sich dann in Plasmazellen, die den entsprechenden, affinitätspezifizierten Antikörper sowie in Gedächtnis-B-Zellen produzieren.Diese Differenzierungen und Affinitätsreifung ermöglichen es dem Immunsystem anschließend, eine größere und wirksamere Reaktion zu erzeugen, wenn das Antigen in Zukunft auftritt.

Somatische Hypermutation tritt in einzelnen Immunzellen auf, so dass sie nur innerhalb dieser einer bestimmten Zelllinie übertragen wird.Darüber hinaus werden Mutationen nicht an Nachkommen weitergegeben.Es können jedoch Probleme auftreten, da die somatische Hypermutation auch Zellen umfasst, die automatisch gegen die Organismen besitzen.Wenn in diesem Prozess ein Fehler vorliegt, kann eine Autoimmunantwort provoziert werden.