DNA包裝中的新環(huán)如何幫助我們制造多種抗體？

多樣性是好的，尤其是在抗體方面。眾所周知，一種被稱為V(D)J重組的基因組裝過程使我們的免疫系統(tǒng)能夠混合和匹配遺傳密碼，并產(chǎn)生新的抗體來克服新的威脅。但是這些基因片段是如何結(jié)合在一起的還是一個(gè)謎?！蹲匀弧冯s志的一項(xiàng)新研究提供了答案。

我們的脫氧核糖核酸鏈和一些蛋白質(zhì)一起被組織成一個(gè)叫做染色質(zhì)的包，它包含多個(gè)環(huán)。當(dāng)一個(gè)細(xì)胞需要構(gòu)建一種特定的蛋白質(zhì)時(shí)，染色質(zhì)環(huán)會(huì)帶來兩個(gè)相對較遠(yuǎn)的DNA片段，這樣它們就可以一起工作。這些環(huán)中的許多都固定在適當(dāng)?shù)奈恢?，但是?xì)胞有時(shí)可以在需要時(shí)重新排列環(huán)或產(chǎn)生新的環(huán)——尤其是癌細(xì)胞和免疫細(xì)胞。

這項(xiàng)由波士頓兒童醫(yī)院細(xì)胞和分子醫(yī)學(xué)項(xiàng)目(PCMM)主任弗雷德里克阿爾特博士領(lǐng)導(dǎo)的新研究詳細(xì)展示了我們的免疫系統(tǒng)B細(xì)胞是如何利用環(huán)形成過程制造新型抗體的。

掃描周期形成

研究人員表明，一對名為RAG1和RAG2的酶與染色質(zhì)環(huán)相關(guān)機(jī)制結(jié)合，啟動(dòng)了V(D)J重組的第一步——連接D和J片段。RAG 1/2復(fù)合物首先與抗體基因的位點(diǎn)結(jié)合，稱為“重組中心”。當(dāng)DNA在循環(huán)形成過程中翻轉(zhuǎn)(“擠出”)時(shí)，RAG復(fù)合體掃描細(xì)胞想要結(jié)合的D和J部分。其他因素阻礙了擠壓過程，滾動(dòng)的DNA懸浮在重組中心，這樣RAG就可以訪問所需的片段。

Alt說：“通過抗體基因位點(diǎn)的環(huán)擠壓過程，將合適的底物基因片段呈現(xiàn)給RAG復(fù)合體進(jìn)行V(D)J重組。

雖然許多硬連線染色質(zhì)環(huán)是由一種叫做CTCF的因子形成和錨定的，但Alt實(shí)驗(yàn)室表明，其他因素涉及動(dòng)態(tài)情況，例如抗體形成，這需要?jiǎng)討B(tài)的新環(huán)。該研究還證實(shí)了一種名為cohesin的蛋白質(zhì)在驅(qū)動(dòng)環(huán)擠壓/RAG掃描過程中的作用。

“雖然這些發(fā)現(xiàn)是在抗體形成中V(D)J重組的背景下做出的，但它們對可能更廣泛參與基因調(diào)控的過程產(chǎn)生了影響，”Alt說。

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