V(D)J rekombinasyonu

V(D)J rekombinasyonu (somatik rekombinasyon olarak da bilinir), bağışıklık sisteminin immunoglobulin (Ig) ve T hücre reseptörlerinin (TCR) üretiminin erken evrelerindeki genetik rekombinasyon mekanizmalarıdır.
V(D)J rekombinasyonu birincil lenfoid organlarda yani; B hücreleri için kemik iliği ve T hücreleri için timüsda meydana gelir.
V(D)J rekombinasyonu; omurgalıların
V : değişken (variable)
D : çeşitli (diverse)
J : katılım (joining)
gen kısımlarını hemen hemen rastgele birleştirir ve farklı genlerin seçilmesindeki bu rastgelelik yüzünden, bakteri, virüs, parazitler ve işlevsiz tümör hücreleri ve polenlerden gelen antijenlerle eşleşecek olan proteinlerin farklı şekillerde kodlanmaları mümkün olmaktadır.
Arka plan
İnsan antikor molekülleri (B hücre reseptörleri), üç lokustaki genler tarafından kodlanan C (daimi) ve V (değişken) bölgelerinin her ikisini de içeren ağır ve hafif zincirlerden oluşurlar.
İmmunoglobulin ağır lokus (IGH@) 14. kromozom üzerindedir ve immunoglobulin ağır zincir için genleri içerir.
İmmunoglobulin kappa (κ) lokus (IGK@) 2. kromozom üzerindedir ve immunoglobulin hafif zincir için genleri içerir.
İmmunoglobulin lambda (λ) lokus (IGL@) 22. kromozom üzerindedir ve immunoglobulin hafif zincir için genleri içerir.
İnsan genomunda kodlanan değişken bölgeler için kodlanan çoklu genler bileşenlerin üç farklı tipini içerirler. Örneğin immunoglobulin ağır zincir 44 değişken (V) gen bölgesi 27'den fazla Çeşitlilik (D) geni ve 6 birleşme (J) geni içermektedir. Hafif zincir ayrıca bir hayli çok sayıda V be J genlerine sahiptir ancak D geni içermez.
Bu bölgesel genlerin DNA tekrar-düzenlemelerindeki mekanizmayla, muazzam büyüklükte antikor dağarcığını oluşturmak mümkündür; bazıları kendinden-olan bileşenlere bağlanabildiği için ortadan kaldırılıyor olsa da; kabaca 31011 kombinasyon oluşturulabilir.
T hücre reseptörlerinin çoğu bir alfa ve bir beta zincirden oluşurlar. T hücre reseptörü genleri immünoglobulin genlerine, lenfosit gelişimi sırasında eşsiz bir antijen reseptörü sağlayan, beta zincirlerinde çoklu V, D ve J ve alfa zincirde V ve J gen bölgeleri içerdiklerinden dolayı benzerlik gösterirler.
Hücrenin süreci oluştururken yaptığı herhangi bir hata, hücrenin kendine tepki vermemesi için apoptozla sonuçlanır.
İmmunoglobulinlerde
Ağır zincir
B hücrelerinin gelişmesinde, ilk rekombinasyon durumu, ağır zincir lokusunun bir D ve bir J gen bölümünde meydana gelir. Bu iki gen arasındaki herhangi bir DNA kısmı silinir. Bu D-J rekombinasyonu yeni oluşan DJ kompleksinin üstksımında bir bölgeye bir V geninin katılmasıyla ve düzenlenmiş yeni VDJ geninin oluşumuyla tamamlanır. Yeni VDJ geninin V ve D parçaları arasındaki tüm genler hücrenin genomundan artık silinebilir.
Primary transcript (unspliced RNA) is generated containing the VDJ region of the heavy chain and both the constant
Ana transkript (splayslanmamış RNA) ağır zincirin VDJ bölgesini içeren mu ve delta zincirlerinin her ikisi de değişmezdir (Cμ and Cδ). (örn. ana trankript şu segmentleri içerir: V-D-J-Cμ-Cδ).
Ana transkriptin oluşturma süreci, bir poli A kuyruğunun Cμ zincirinden sonra eklenmesini ve VDJ bölgesi arasındaki bölgenin ve bu değişmez gen bölgesinin oluşturulmasını içerir. Bu mRNA'nın translasyonu Ig μ ağır zincir proteinin üretilmesine yol açar.
Hafif zincir
İmmünoglobulin hafif zincirinin lokusunun Kappa (κ) ve Lambda (λ) zincirleri, D bölgesine sahip olmayan bir hafif zincir farklılığı dışında, oldukça benzer bir süreçle üretilir. Başka bir deyişle, hafif zincirlerin rekombinasyonu için ilk basamak, birinci transkripsiyon esnasında V ve J zincirlerinin VJ kompleksi oluşturmak üzere değişmez diziden önce eklenmesidir.
Kappa ya da lambda zincirlerin her ikisi için de, splayslanmış mRNA'nın translasyonu, Ig κ ya da Ig λ hafif zincir proteinlerinin oluşumuyla sonuçlanır.
Ig μ ağır zincirinin ve bu hafif zincirlerden birinin kuruluşunda, olgun B hücresinin yüzeyinde ifade edilen membrana bağlı immünoglobulin IgMnın oluşumu görülür.