Сообщение
avor » Сб июн 26, 2021 9:00 pm
Лекция про антитела( продолжение)
тогда продолжим.
Что бы понять какую свинью антитела подложили молекулярной биологии сначала рассмотрим как устроены эти белки. Ведь устройство отвечает за выполнение функций. Итак!
Основу всех антител составляет олигомер из четырех полипептидных цепей. Собраны и удерживаются эти полипептиды в единую молекулу с помощью дисульфидных связей между цистеинами(это такая аминокислота с тиолом в боковой группе) разных цепей. Сами цепи классифицируют на две длинных( одинаковой длинны) и две коротких( тоже одинаковой длины). Каждая цепь имеют два важных участка, которые и ответственны за функции антител. Один участок называют вариабельным, а второй константный. Вариабельные участки отвечают за так называемое узнавание или связывание с антигеном, константные же играют структурную и так называемую эффекторную роль. Под эффекторной ролью подразумевается тот сигнал, который передается антителами иммунной системе и в результате чего иммунная система предпринимает некие действия направленные против патогена. Нас же сейчас интересуют вариабельные участки.
Что значит вариабельные участки полипептидной цепи. А это значит, что последовательность аминокислот в этих участках у антител очень разные. При чем очень разные они именно у одного индивидуального организма. И вариабельность эта достигает весьма солидных цифр разнообразие может насчитывать миллионы различных вариантов аминокислотных последовательностей в области вариабельных участков полипептидных цепей. С точки зрения иммунитета это понятно и это хорошо. Потому что гипотетическая возможность менять аминокислотную последовательность как угодно даёт надежду на то, что среди этого разнообразия всегда найдется такая, которая сможет физически связаться с любым антигеном, даже с новым, которого до некоторого времени вообще не существовало в природе.
С точки же зрения наследственности такая гипотетическая возможность это катастрофа. Потому что о чем нам говорят молекулярные основы наследования.
1) Носитель наследственной информации это двухспиральня ДНК. Наследственная информация представляет последовательность генов, которая кодирует белок.
2) Все клетки многоклеточного организма образуются из одной зиготы и содержат в ядре тот же генетический материал, что был получен от мамы и папы и который и составил геном зиготы.
3)Что бы внести изменения в аминокислотную последовательность, надо изменить нуклеотидную последовательность. Т.е. надо произвести мутацию, изменить геном.
4)Мутации достаточно редкий процесс, иначе бы все виды были бы очень не стабильны и каждое новое поколение сильно отличалось от предыдущего и скорее всего очень быстро превращалось бы во что-то генетически не стабильное не имеющего ничего общего с ближайшими предками, чего мы не наблюдаем.
5) Если рассмотреть более низкий уровень - мутационную стабильность белка, то белок не должен очень быстро мутировать, потому что мутация случайна и полезных мутаций или индифферентных гораздо меньше, чем вредных.
Как же это все увязать с огромной вариабельностью антител. Представить себе, что где-то внутри организма есть подпольный заводик, на котором специально отобранные клетки облучают гамма-излучением при этом так что мутируют только гены, кодирующие антитела. Это просто фантастически сказочная гипотеза.
Налицо явное противоречие между тем, что биологи думали про наследственность и фактом фантастической вариабельности аминокислотной последовательности в определенных участках антител.
Однако противоречие разрешилось и механизм был найден. Оказался он вовсе не фантастическим, а довольно рутинным и даже наверное скучным.
Основывался он на двух фактах/постулатах
1) Биологи очень давно, изучая наследственность многоклеточных организмов обратили внимание на то, что за передачу генов следующему поколению отвечают только половые клетки: сперматозоиды и ооциты. Все остальные клетки многоклеточного организма по сути служат для сохранения и жизнеобеспечения половых клеток. Утрированной квинтэсснцией этой идеи является концепция эгоистичного гена Докинза, в которой утверждается, что любой организм есть только суть и цель сохранения ДНК в половых клетках и передачи ее следующему поколению. И только это самая ДНК и определяет жизнь и цель целого организма.
Да, так вот, поняв важность половых клеток. Биологи разделили организм на сому, состоящую из соматических клеток и на половые клетки.
И наш первый факт/постулат гласит: в соматических клетках может происходить запрограммированная мутация, которая в этом случае называется рекомбинацией и эта рекомбинация никак не влияет на геном в половых клетках, который передается по наследству.
2) второй факт/постулат гласит, что в наследуемом геноме половых клеток есть специальные кассеты - нуклеотидные последовательности очень интересного строения. Они состоят из участков одинаковой длинны, с разной очень вариабельной нуклеотидной последовательностью, чередующимися с другими участками тоже одинаковой длинны, но и с одинаковой нуклеотидной последовательностью. Одинаковые участки несут последовательности, которые являются сигналом для специальных ферментов нуклеаз рекомбинации, которые в соматических клетках эти сигналы распознают и случайным образом могут расщепить и вырезать определенные вариабельные отрезки из так называемой кассеты, затем механизмы репарации клетки разрывы восстанавливает и кассета уже становится другой с делеционной мутацией. Так происходят запрограммированные мутации в геноме соматических клеток. Кассеты эти довольно длинные и насчитывают десятки и сотни вариабельных участков. Набор случайных рекомбинацией в таких кассетах и создаёт поразительное разнообразие антител.
Факт рекомбинации и отбора(о чем скажем ниже) в соматических клетках многоклеточных организмов. Представляет собой уникальное явление эволюции на внутреннем уровне одного организма.
Будем считать, что схематично разобрали кто такие антитела и как они получаются. Но это только присказка сказка впереди.
Последний раз редактировалось
avor Сб июн 26, 2021 9:28 pm, всего редактировалось 1 раз.
)
там посторонних нет и обычно не бывает(ну, если только вдруг случайно кто попадет, но такого стараются не допускать).