遗传学第十三章免疫的遗传分析

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1、第 十 三 章 免 疫 的 遗 传 分 析一 、 免 疫 系 统 简 介人 体 免 疫 系 统免 疫 器 官免 疫 细 胞免 疫 效 应 分 子免 疫 应 答 体 液 免 疫 （ humoral immunity） ： 由 B淋 巴 细 胞分 泌 的 抗 体 （ 免 疫 球 蛋 白 ， Ig） 介 导 的 免 疫 反 应 . 由 辅 助 性 T淋 巴 细 胞 （ helper T cell， Th） 协助 ， B淋 巴 细 胞 分 泌 抗 体 。 抗 体 识 别 并 与 特 定 的 抗 原 结 合 ， 形 成 抗 原 -抗 体复 合 体 。 由 巨 噬 细 胞 （ macrophage） 或

2、补 体（ complement） 除 去 抗 原 抗 体 复 合 物 。 细 胞 介 导 的 免 疫 （ cell-mediated immunity） ： 由 细 胞 毒 性 T细 胞 cytotoxic（ killer） T cells，Tc完 成 。 被 感 染 的 靶 细 胞 将 抗 原 降 解 成 片 段 。 MHC蛋 白 将 外 来 抗 原 片 段 呈 递 到 靶 细 胞 表 面 。 Tc细 胞 用 T细 胞 受 体 识 别 并 去 除 被 呈 递 的 抗 原 片 段 。 B淋 巴 细 胞 的 发 育 与 记 忆 通 过 Ig基 因 重 排 ， 骨 髓 中 的 pre-B细 胞 转

3、 变 成 B-细 胞 。 外 来 抗 原 的 初 始 刺 激 ， 激 发 B-细 胞 的 初 始 应 答（ primary response） 和 B细 胞 记 忆 （ B cell memory） 。 外 来 抗 原 的 再 次 刺 激 ， 激 发 记 忆 细 胞 的 次 级 应 答（ secondary response） 。 二 、 抗 原 的 遗 传（ 一 ） 抗 原（ 二 ） 组 织 相 容 性 抗 原 系 统1、 主 要 组 织 相 容 性 复 合 体2、 HLA 人 类 的 HLA位 于 6号 染 色 体 短 臂 ， 长 度 约 为4000kb.可 分 为 三 类 。a, HLA

4、-b,HLA-c,HLA- HLA的 遗 传 方 式 ： 单 倍 型 遗 传 ;高 度 多 态 性 三 、 抗 体 的 遗 传（ 一 ） 抗 体 的 结 构 及 类 型 Ig是 由 两 条 相 同 的 轻 链 （ light chains， L） 和 两 条 相同 的 重 链 （ heavy chains， H） 组 成 的 四 聚 体 。 哺 乳 类 一般 能 产 生 106-108种 不 同 的 抗 体 ， 因 此 分 别 需 要 103-104种不 同 的 轻 链 和 重 链 。 轻 链 和 重 链 都 由 两 个 重 要 区 域 组 成 ， 即 N-端 的 可 变 区（ variabl

5、e region， V） 和 C-端 稳 定 区 （ constant region， C） ， 分 别 由 V基 因 和 C基 因 编 码 。 V L和 VH结 合 成 V-domain， 识 别 抗 原 ， 为 抗 原 -抗 体 结 合 区 。 铰 链 （ hinge） 区 ， 具 有 可 折 性 ， 便 于 抗 原 -抗 体 结 合 时调 节 位 置 。 u类 型l以 重 链 抗 原 性 分 类 IgG , IgA ,IgM ,IgD, IgE 五 类 。l以 轻 链 抗 原 性 分 型 ， 两 型 。 （ 二 ） 基 因 组 成 在 所 有 被 研 究 种 属 中 ， 胚 胎 期 免

6、疫 球 蛋 白 基因 结 构 基 本 相 似 。 1、 轻 链 有 和 两 种 ， 人 类 中 分 别 位 于 2号 和 22号 染 色 体 上 。 每 个 轻 链 Ig基 因 家 族 中 ， 许 多 V基 因 片 段 与 少 得多 的 C基 因 片 段 相 连 。 2、 重 链 H链 基 因 族 在 人 类 中 位 于 14号 染 色 体 上 。 每 个 重 链 Ig基 因 家 族 包 括 大 量 VH基 因 片 段 ,少 量 D（ diversity） 片 段 和 J（ joining） 片 段 及 C基 因 . 人 类 Ig的 V区 种 系 信 息 多 样 性 ： 轻 链 基 因 座 约

7、 有300VA基 因 片 段 ,6个 以 上 J-C基 因 片 段 ， 因 此 具 有产 生 1800种 轻 链 的 潜 力 ； 重 链 基 因 座 有 约 300VH基 因 片 段 ， 20个 D片 段 和 4个 J片 段 ,则 可 能 产 生24000种 重 链 。 （ 三 ） 免 疫 球 蛋 白 基 因 的 表 达1、 活 性 轻 链 的 形 成 前 B细 胞 中 ,V-J连 接 成 VL ； 然 后 VL 与 C基 因 片 段 连 接 成 活 性 轻 链 基 因 群 ； 转 录 出 轻 链 前 体 mRNA;剪 接 成 轻 链 mRNA。2、 重 链 基 因 的 重 排 3、 免 疫

8、球 蛋 白 基 因 重 排 的 机 制 所 有 片 段 的 边 界 的 一 致 序 列 由 七 聚 体 和 九 聚 体组 成 ， 并 由 12bp或 23bp的 间 隔 序 列 将 其 分 开 ， 参与 剪 接 反 应 。 剪 接 反 应 的 规 则 是 具 有 一 种 间 隔 序 列 的 一 致 序列 只 能 与 具 另 一 类 型 的 间 隔 序 列 的 一 致 序 列 连 接 。 （ 四 ） 免 疫 球 蛋 白 基 因 表 达 的 调 控1、 等 位 排 斥 (allelic exclusion 等 位 排 斥 （ allelic exclusion） ： 一 个 杂合 个 体 的 细 胞 只 表 达 一 对 等 位 基 因 中 的 一 个 ， 如每 一 个 B淋 巴 细 胞 克 隆 发 生 V-J和 V-D-J重 排 时 ， 只有 一 种 重 组 表 型 出 现 ， 只 产 生 一 种 轻 链 （ 或 ）和 一 种 重 链 。 2、 类 型 转 换 (class switching) 重 链 C基 因 的 类 型 决 定 Ig的 类 型 。 3、 增 强 子 调 节 Ig基 因 的 表 达 水 平（ 五 ） 免 疫 球 蛋 白 多 样 性 的 遗 传 机 制三 、 免 疫 相 关 的 一 些 疾 病