遗传学 第13 章 免疫的遗传分析.ppt

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-Ⅰ b,HLA-Ⅱ c,HLA-Ⅲ 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（variable region，V）和C-端稳定区（constant region，C），分别由V基因和C基因编码。 ◇ VL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。 类型 以重链抗原性分类 IgG , IgA ,IgM ,IgD, IgE 五类。 以轻链抗原性分型 κ，λ两型。 （二）基因组成 在所有被研究种属中，胚胎期免疫球蛋白基因结构基本相似。 1、轻链 有κ和λ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（κ或λ）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 * *