Recombinação Somátia do DNA

Recombinação Somática dos Genes Receptores de Antígenos

Se tivéssemos que codificar um gene para cada tipo de antígeno diferente, teríamos que ter cem vezes mais genes do que temos. Então, o que acontece é uma recombinação nas sequências do dna que permitem o reconhecimento de milhares de antígenos diferentes. Isso tudo graças a recombinação somática do DNA. Os linfóitos T e B precisam promover a recombinação somática do DNA de alguns segmentos gênicos para formação do vasto repertório de combate a antígenos. 

Para que isso ocorra, as regiões variáveis (V) e hiervariáveis (D e J) das imunoglobulinas dos linfócitos B e do TCR dos linfócitos T, devem se recombinar no momento em que o pré-linfócito se torna linfócito imaturo.

CONDIÇÕES NECESSÁRIAS PARA OCORRER A RECOMBINAÇÃO

A recombinação somática exige 3 fatores importantes para efetuar de fato a recombinação, e se algum desses fatores não estiver presente a recombinação não ocorre. Os fatores são:

1° - 2 Sequências específicas;

    2° - Orientação das sequências;

        3° - Distância entre as sequências;

Como exemplo mostraremos as condições em um loci da cadeia K das imunoglobulinas dos linfócitos B, mas o mesmo processo ocorre também para o TCR nos linfócitos T.

A imagem representa uma sequência do DNA, próximo da região 5' temos um segmento variável, e mais distante, próximo a região 3', um segmento juncional. Perto da região variável 5', observamos a presença de um heptâmero, que é uma sequência específica de 7 bases, da mesma forma, na sequência, um nonâmero - sequência de 9 bases específicas. Notem que esse nonâmero e heptâmero se repetem mais a frente, porém estão com suas bases invertidas, chamamos isso de orientação ideal. São todas essas as sequências de bases específicas necessárias para recombinação somática do DNA, é uma das condições primordiais.

Mas além da sequência de bases e da orientação é preciso haver uma orientação específica de ambos os lados, isto é, um determinado espaço de bases entre o heptâmero e o nonâmero de cada um dos lados. Entre o heptâmero e o nonâmero devem haver um espaço de 12 pares de bases entre eles de um lado, e um espaço de 23 pares de bases do outro lado também.

A recombinação somática acontece nessas regiões vistas com heptâmeros e nonâmeros, nas condições ideais vistas acima, por duas enzimas chamadas de RECOMBINASES 1 e 2 (RAG1 e RAG2). Essa enzima está presente somente nos linfócitos T e B durante a transformação de um pré-linfócito em um linfócito imaturo. Elas atuam apenas para reconhecer essas sequências e recombinar, os mecanismos de recombinação estão descritos no tópico de repertório de combinações.

A RECOMBINAÇÃO V(D)J

A recombinação é do tipo VJ em todos os lócus que codificam as imunoglobulinas dos linfócitos B e também do linfócito T que codifica o TCR. Mas algumas recombinações são do tipo VDJ quando incluem os segmentos de diversidade na sua cadeia, esse é o caso das cadeias pesadas H nas imunoglobulinas e nas cadeias α e δ no TCR.

Os mecanismos de recombinação VJ são por eliminação e inversão. A recombinação por eliminação se da através de sequências de sinais em orientações opostas. E o mecanismo por inversão acontece quando as sequências de sinais estão na mesma orientação - quando ambos estão pra direita, ou ambos para esquerda.

RECOMBINAÇÃO VJ POR ELIMINAÇÃO

A imagem é uma representação simplificada do que vimos na primeira imagem dessa matéria, uma sequência clássica de sinalização, um heptâmero e um nonâmero em cada lado, sendo um oposto ao outro respeitando as distâncias específicas de 12 e 23 pares de bases. Essa sequência será unida pela RAG1 e RAG2, cortada, e veremos a união dos segmentos de junção com o segmento de variação, chamamos este processo de recombinação VJ.

RECOMBINAÇÃO VJ POR INVERSÃO

Nessa ocasião, as sequências estarão todas seguindo a mesma orientação, ou seja, estão no mesmo sentido e, a região de variabilidade está unida a um nonâmero, não a um heptâmero como foi visto anteriormente.

O dobramento dessa fita forma uma alça unindo os dois heptâmeros e consequentemente a exclusão dessa sequência, unindo os dois segmentos de variabilidade e junção.

RECOMBINAÇÃO DO TIPO V(D)J

Na cadeia pesada H das imunoglobulinas dos linfócitos B, a recombinação ocorre primeiro com os segmentos D e J, e, em seguida, V e DJ. Da mesma forma que demonstramos aqui, isso também ocorre nas cadeias α e δ do TCR nos linfócitos T.

O segmento variável não consegue se unir com o segmento de junção porque estão separados pelo segmento da diversidade. Além disso, observamos um espaçamento de 23 bases em ambos os lados dos, então não vão conseguir se unir. Por isso, ocorre uma recombinação somática para unir o segmento J ao segmento de D, e isso é possível pois toda essa região obedece às três características fundamentais que são requisitadas para ocorrer uma recombinação.

Após a exclusão dessa região, nota-se que o loci restante também se encaixa nas características fundamentais, portanto, vemos uma exclusão entre os heptâmeros, como resultado, temos a união dos segmentos VDJ.

REFERÊNCIA:

- Abbas, Abul K: Imunologia Celular e Molecular 6°edição;