Bases Genéticas da Síntese e da Diversidade dos Anticorpos

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1 UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA - UNESP FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E VETERINÁRIAS FCAV CAMPUS DE JABOTICABAL Bases Genéticas da Síntese e da Diversidade dos Anticorpos Bióloga Mariana Monezi Borzi Mestre em Microbiologia Agropecuária

2 Como os linfócitos reconhecem enorme diversidade de micro-organismos? Imenso número de linfócitos, cada um com seu receptor Variação nos receptores / Acs BCRs receptores de antígenos na superfície dos linfócitos B Anticorpos (Acs) ou Imunoglobulinas (Igs) BCRs solúveis, secretados nos fluidos corpóreos

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5 Ligação Ag x Ac Altamente Específica Regiões determinantes de complementaridade (CDRs) no receptor Grupos químicos que interagem com outros grupos químicos do Ag Ligações não covalentes

6 A superfície do sítio combinatório do Ac, especialmente ao nível das CDRs de VH e de VL são as partes mais importantes para conferir especificidade na interação com cada epítopo de um Ag A forma e as cargas elétricas das CDRs de VH e de VL determinam qual o epítopo que será ligado pelo mesmo. Dependem das sequências de aminoácidos que compõem cada CDR.

7 Áreas de hipervariabilidade 1. Haptenos se combinam com sítios combinatórios com a forma de fendas ou depressões. 2. Pequenos Peptídeos se combinam com sítios combinatórios com a forma de ranhuras. 3. Proteínas / Polissacarídeos grandes se combinam com uma ampla área do sítio combinatório.

8 Diversidade dos Acs Mamíferos: anticorpos diferentes em um indivíduo Menos de 1000 genes codificam essas informações (economia de espaço no genoma) Regiões variáveis e constantes são codificadas por genes diferentes Genes de cadeia pesada (H) estão em cromossomos diferentes dos genes de cadeia leve (L) Ocorre um rearranjo gênico no DNA dos linfócitos (união dos éxons) Os polipeptídeos devem ser sintetizados nos ribossomos (RER) dos linfócitos B e agrupados posteriormente por pontes dissulfeto (junção)

9 Genoma informação necessária para síntese das proteínas, incluindo os BCRs Ativação dos genes necessários Transcrição (para RNAm) Tradução (proteína) (BCR no linfócito B e TCR no linfócito T)

10 BIOSSÍNTESE, GLICOSILAÇÃO E JUNÇÃO DAS MOLÉCULAS DE Ig SÍNTESE Ribossomos RER N-glicosilação das cadeias pesadas Proteínas chaperonas JUNÇÃO Pontes dissulfeto Liberação das chaperonas Complexo de Golgi Modificação dos carboidratos Transporte dos Acs para a membrana em vesículas Ancorados na membrana Secretados por exocitose

11 Organização dos genes de Igs na linhagem germinativa 3 famílias de genes L kappa, L lambda e H 1 - Múltiplos genes: V, D, J e C para cadeia H e genes V e J para cadeia L 2 - Diversidade combinatória: aleatória V-D-J para cadeia H e V-J para cadeia L

12 Síntese da cadeia leve (L) Tipo Lambda ou tipo kappa (cada Ac tem um tipo) Região constante e região variável Região constante gene C Região variável V e J V + J + C = cadeia leve

13 Genes de cadeia leve lambda Cada região gênica V está composta de dois éxons, um L que codifica para um peptídeo sinal e o outro V que codifica para a maior parte da região variável e em adição a isso há um éxon adicional chamado J - junção. A família de genes lambda é composta de 4 regiões gênicas C, uma para cada subtipo de cadeia lambda, e aproximadamente 30 regiões gênicas V. Genes de cadeia leve kappa A família de genes kappa é composta de 1 região gênica C (uma vez que há apenas um tipo de cadeia kapa), e aproximadamente 250 regiões gênicas V.

14 Núcleo Citoplasma Rearranjo gênico e expressão Gene V levado próximo ao gene J (ao nível de DNA)

15 RER + =

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17 Controle da transcrição dos genes Dois tipos de seqüências de DNA: Promotor (P): 5 muito próximo do local de início da transcrição. Seqüências TATA boxes que determinam onde a transcrição será iniciada pela RNA polimerase II. Garantem a transcrição correta e eficiente. Enhancers (E): localizam-se acima ou abaixo das seqüências a serem transcritas aumentam a velocidade da transcrição. Fatores de transcrição: ligam-se a seqüências promotoras e de enhancers para estimular ou inibir a transcrição dos genes vizinhos ativados por estímulos externos

18 Síntese da cadeia pesada (H) Genes D diversidade (além dos genes V, J e C) Na família de genes de cadeia pesada há muitos genes C, um para cada classe e subclasse de imunoglobulina. Cada um desses genes é na verdade composto por alguns exons, um para cada domínio e outro para a dobradiça V + J + D + C = cadeia pesada

19 Genes de cadeia pesada

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22 3- Diversidade juncional: gera códons diferentes Deleção de bases: exonucleases. Inserção de bases: T T (dioxiribonucleotidil transferase terminal) 4 - Combinação de cadeias leves e pesadas das Igs 5 - Mutação somática: ocorre no momento da duplicação do DNA (um aa muda cada vez que um linf. B se divide)

23 VARIABILIDADE GÊNICA EM HUMANOS

24 Switching / Mudança de Isótipo de Ig Quando céls. B ativadas pelo Ag encontram sinais das céls. T-helper 1 o Ag IgM Na ausência de sinais IgG Céls. Memória

25 Fig. - Troca de classes (isótipos) de Igs depende de recombinação entre sinais específicos. 25

26 Bibliografia Capítulo 4 - IMUNOBIOLOGIA Janeway, C. A., Travers, P. Editora Artes Médicas Capítulo 8 - IMUNOLOGIA CELULAR E MOLECULAR Abbas, A.K., Lichtman, A. H., Pober, J.P. Editora Revinter -6ª edição.