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Enviado por • 5 de Abril de 2014 • 6.558 Palabras (27 Páginas) • 571 Visitas
INTRODUCCION.
Los linfocitos B, al reconocer un determinado antígeno mediante las inmunoglobulinas de superficie, se activan, proliferan y diferencian hasta células plasmáticas que poseen la propiedad de sintetizar y secretar inmunoglobulinas en grandes cantidades. La síntesis de inmunoglobulinas, como glicoproteínas que son, se efectúa en los ribosomas de las células plasmáticas, donde tiene lugar la traducción de RNA mensajero correspondiente a las cuatro cadenas peptídicas. Posteriormente se producirá el proceso de la glicosilación de dichas cadenas y la secreción de las mismas.
El conocimiento de la heterogeneidad de las inmunoglobulinas debida a su diversidad de clases y a la gran variabilidad estructural derivada de la parte variable de las mismas, ha producido, a su vez, una gran inquietud por conocer a nivel genético el proceso de regulación y síntesis de estas moléculas.
Hoy ya conocemos los mecanismos más relevantes por los cuales el organismo es capaz de sintetizar millones de moléculas de inmunoglobulinas diferentes con una cantidad de material genético limitado.
GENES IMPLICADOS EN LA SÍNTESIS DE INMUNOGLOBULINAS.
A partir de los estudios de Tonegawa en 1976, aparece un acumulo de conocimientos por los que se sabe que la síntesis de las cadenas ligeras y pesadas se regula por genes que se encuentran en cromosomas distintos (Figura 4.1).
Esto fue puesto de manifiesto empleando técnicas de digestión enzimática del DNA de células B y posterior hibridación con sondas de DNA complementario (cDNA), mediante la técnica de Southern Blot (ver capitulo Métodos). Mediante esta técnica, se pudo observar que usando un cDNA marcado radioactivamente como sonda correspondiente a parte de una cadena pesada, éste se unía a segmentos de DNA de líneas celulares de ratón que contenían el cromosoma 12. Por otra parte, empleando igualmente sondas de cDNA marcadas radioactivamente frente al DNA de cadenas ligerasde tipo k, éstas se unen a células que contienen el cromosoma 6, mientras que las sondas para DNA de cadenas ligeras l lo hacen al cromosoma 16. En la tabla 4.1 se especifica, tanto en humano como en ratón, el cromosoma donde se encuentran estos segmentos de genes.
Segmentos de genes y síntesis de inmunoglobulinas.
Otra característica importante de la formación de inmunoglobulinas es que, en la síntesis de cada una de las cadenas de inmunoglobulinas participan varios segmentos de genes de cuyas combinaciones resultan los diversos genes funcionales, responsables directos de la codificación de cada una de las cadenas de inmunoglobulinas. Esto explica las múltiples posibilidades de formación del gran número de inmunoglobulinas partiendo de un limitado material genético. La codificación multigénica de las inmunoglobulinas fue demostrada también por Tonegawa analizando DNA de células embrionarias de ratón y de un mieloma también de ratón.
Tipos de segmentos génicos
Estos segmentos codifican por separado la parte variable, la parte constante y las partes por las que ambas regiones se unen, esto es, las regiones bisagra. Los segmentos que codifican la parte variable son de dos tipos, segmentos V y segmentos D, responsables de la variabilidad y diversidad de las inmunoglobulinas respectivamente. Le siguen los segmentos J o de unión, responsables de unir los fragmentos anteriores con los segmentos C que codifican para la parte constante. El número de segmentos responsables de la codificación de la parte constante es muy limitado en relación con el número de segmentos que codifican la parte variable de las inmunoglobulinas (Figura 4.2).
En las células embrionarias los segmentos de una misma clase se encuentran separados del resto de tal forma que, por una parte, se encuentran los segmentos V, por otra los D, los J y los C. Estos segmentos están contenidos en los exones, que son aquellos fragmentos de DNA que serán transcritos para dar lugar a la síntesis de proteínas, y que se encuentran separados entre sí por fragmentos de DNA no codificadores de proteínas denominados intrones.
En consecuencia se puede concluir que: La síntesis de las cadenas ligeras y pesadas de las inmunoglobulinas está regulada por cromosomas distintos. En esta síntesis participan varios segmentos de genes que combinados dan lugar a los genes funcionales responsables de la codificación de las cadenas de las inmunoglobulinas.
REORDENAMIENTO DE LOS SEGMENTOS GENICOS DE LAS INMUNOGLOBULINAS.
Las observaciones anteriores se interpretaron como que a lo largo del proceso madurativo de los linfocitos B, se produce un reagrupamiento de segmentos de genes para la iniciación de la síntesis de las cadenas ligeras y pesadas. A este fenómeno se denomina recombinación intracromosómica.
A medida que se produce el proceso madurativo de los linfocitos B, los segmentos V, D y J cambian de sitio en el cromosoma de tal manera que se colocan juntos. Posteriormente este conjunto V/D/J se reagrupa con el segmento C correspondiente quedando constituido en consecuencia un gen con toda la información de la cadena. Cuando el linfocito B es maduro posee ya reagrupados los genes correspondientes a sus cadenas ligeras y pesadas y sólo podrá producir un determinado tipo de anticuerpo.
Reordenamiento de genes de cadenas ligeras
En la síntesis de cadenas ligeras participan los segmentos V, J y C (es decir, no hay genes D para la cadena ligera). Así pues, en el proceso de recombinación de genes de cadenas ligeras se acopla un segmento V con un segmento J y el conjunto V/J se recombina con el segmento correspondiente a la parte constante C. El proceso de transcripción se hace de tal manera que el RNA mensajero contiene información secuenciada V, J y C. En la Figura 4.3 se esquematiza el proceso de recombinación y trascripción ocurridos en la línea celular B conducente a la síntesis de cadenas k.
Reordenamiento de genes de cadenas pesadas
A su vez, un proceso similar, si bien esta vez en dos etapas, ocurre para la formación de una cadena pesada. En este caso participan los segmentos V, D, J, y C. Primero se produce la recombinación entre un segmento D y un segmento J. En la segunda fase, este conjunto D/J se recombina con un segmento V. El complejo V/D/J se puede por último recombinar con cada uno de los segmentos que codifican las regiones constantes, según la inmunoglobulina a formar. El proceso de recombinación con los genes C tiene lugar a nivel de RNA. Vamos a encontrar en este momento el siguiente orden: el segmento líder; un fragmento V/D/J reordenado y unido y a continuación cada uno de los genes que codifican para las regiones constantes (Cm; Cd; Ct, etc) separados entre sí por los correspondientes intrones y a su vez precedidos por sus respectivos
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