Antikūnas
Antikūnai (dar vadinami imunoglobulinais) yra dideli Y formos baltymai, kurie gali prilipti prie bakterijų ir virusų paviršiaus. Jų yra stuburinių gyvūnų kraujyje ar kituose kūno skysčiuose. Antikūnai yra pagrindinis adaptyviosios imuninės sistemos elementas.
Antikūnas atpažįsta unikalią svetimo taikinio dalį, vadinamą antigenu. Kiekviename antikūno "Y" galiuke yra struktūra (tarsi spyna), kuri tinka vienai konkrečiai į raktą panašiai antigeno struktūrai. Taip abi struktūros susiejamos tarpusavyje.
Naudodamasis šiuo prisijungimo mechanizmu antikūnas gali pažymėti mikrobą arba užkrėstą ląstelę, kad ją galėtų atakuoti kitos imuninės sistemos dalys, arba tiesiogiai neutralizuoti taikinį. Antikūnų gamyba yra pagrindinė humoralinio imuniteto funkcija.
Kiekvienas antikūnas yra skirtingas. Visi jie sukurti taip, kad atakuotų tik vienos rūšies antigeną (praktiškai tai yra virusas arba bakterija). Pavyzdžiui, antikūnas, skirtas raupams naikinti, negali sunaikinti buboninio maro ar peršalimo ligos.
Nors bendra visų antikūnų struktūra yra labai panaši, ta nedidelė sritis baltymo gale yra labai įvairi. Dėl to egzistuoja milijonai antikūnų su skirtingomis galo struktūromis. Kiekvienas iš šių variantų gali jungtis su skirtingu antigenu. Ši didžiulė antikūnų įvairovė leidžia imuninei sistemai atpažinti tokią pat didelę antigenų įvairovę.
Kiekvienas antikūnas jungiasi su tam tikru antigenu; tai veikia kaip spyna ir raktas.
1. Fragmento antigeną jungianti sritis2 . Fragmento kristalizuojamoji sritis3 . Sunkioji grandinė (mėlyna) su vienu kintamuoju (VH) domenu, po kurio seka pastovusis domenas (C H1), lanksto sritis ir dar du pastovieji (C H2 ir C H3) domenai. 4. Lengvoji grandinė (žalia) su vienu kintamuoju (V L) ir vienu pastoviuoju (C ) L domenu5 . Antigeno surišimo vieta (paratopas) 6. Skliauto sritys
Imunoglobulinų įvairovė
Pagrindinė problema
Nors vienas individas pagamina labai daug skirtingų antikūnų, genų, iš kurių galima gaminti šiuos baltymus, skaičių riboja genomo dydis.
Mikrobų padermių yra labai daug, todėl stuburiniams reikia milijonų skirtingų antikūnų. Iš tikrųjų žmonės sukuria apie 10 mlrd. skirtingų antikūnų, kurių kiekvienas gali prisijungti prie atskiros antigeno vietos. Tai turi būti daroma naudojant daug mažesnį genų skaičių: visas žmogaus genomas turi tik apie 20 000 genų.
Išsivystė keli sudėtingi genetiniai mechanizmai. Jie leidžia stuburinių B ląstelėms iš palyginti nedidelio antikūnų genų skaičiaus sukurti didžiulį antikūnų rezervą. Čia nepateikiama visa informacija, tik santrauka.
Antikūnų įvairovė gaunama įvairiais būdais derinant genų grupės segmentus. Tuomet antikūnų geno prisijungimo vietos srityje atsiranda hipermutacijų. Taip sukuriama dar didesnė įvairovė.
Sunkios grandinės
Antikūnai yra glikoproteinai, priklausantys imunoglobulinų superšeimai; terminai antikūnas ir imunoglobulinas dažnai vartojami pakaitomis. Antikūnai paprastai yra sudaryti iš pagrindinių struktūrinių vienetų, kurių kiekvienas turi dvi dideles sunkiąsias grandines ir dvi mažas lengvąsias grandines. Yra keli skirtingi antikūnų sunkiųjų grandinių tipai ir kelios skirtingos antikūnų rūšys, kurie pagal tai, kokią sunkiąją grandinę turi, skirstomi į skirtingus izotipus. Žinduoliams žinomi penki skirtingi antikūnų izotipai. Jie padeda nukreipti tinkamą imuninį atsaką į kiekvieną skirtingą susidūrusį svetimkūnį.
Kintami patarimai
Nors bendra visų antikūnų struktūra yra labai panaši, nedidelė baltymo galo sritis yra labai kintanti, todėl egzistuoja milijonai antikūnų su šiek tiek skirtingomis galo struktūromis arba antigeno prisijungimo vietomis. Ši sritis vadinama hipervariacine sritimi. Kiekvienas iš šių variantų gali jungtis su skirtingu antigenu. Ši didžiulė antikūnų įvairovė leidžia imuninei sistemai atpažinti tokią pat didelę antigenų įvairovę. Didelė ir įvairi antikūnų populiacija susidaro dėl atsitiktinių genų segmentų, koduojančių skirtingas antigeno prisijungimo vietas (arba paratopus), rinkinio kombinacijų, po kurių atsiranda atsitiktinės mutacijos šioje antikūnų geno srityje, sukuriančios dar didesnę įvairovę. Antikūnų genai taip pat persitvarko vykstant procesui, vadinamam klasių perjungimu, kuris leidžia vieną antikūną naudoti keliose skirtingose imuninės sistemos dalyse.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra antikūnai?
A: Antikūnai yra dideli Y formos baltymai, kurie gali prilipti prie bakterijų ir virusų paviršiaus. Jų yra stuburinių gyvūnų kraujyje ar kituose kūno skysčiuose ir jie atlieka svarbų vaidmenį adaptyviojoje imuninėje sistemoje.
K: Kaip veikia antikūnai?
A: Kiekviename antikūnų "Y" formos galo gale yra struktūra (tarsi spyna), kuri tinka vienai konkrečiai į raktą panašiai antigeno struktūrai. Tai sujungia abi struktūras, todėl jie gali pažymėti mikrobus ar užkrėstas ląsteles, kad jas galėtų atakuoti kitos imuninės sistemos dalys, arba tiesiogiai neutralizuoti taikinį.
K: Kas yra humoralinis imunitetas?
A: Humoralinis imunitetas yra toks, kai antikūnai gaminami kaip atsakas į į organizmą patekusius svetimus antigenus. Jis yra adaptyviosios imuninės sistemos, padedančios apsisaugoti nuo ligų ir infekcijų, dalis.
K: Ar visi antikūnai yra skirtingi?
Atsakymas: Taip, kiekvienas antikūnas yra skirtas atakuoti tik vienos rūšies antigeną (praktiškai tai reiškia virusą arba bakteriją). Pavyzdžiui, antikūnas, skirtas raupams naikinti, negali sunaikinti buboninio maro ar peršalimo ligos. Nors antikūnų bendra struktūra yra panaši, jų galūnės yra skirtingos, todėl egzistuoja milijonai skirtingų variantų su skirtingomis galūnių struktūromis, kad jie galėtų jungtis su skirtingais antigenais.
Klausimas: Kaip ši įvairovė padeda mūsų organizmui?
Atsakymas: Ši didžiulė antikūnų įvairovė leidžia mūsų imuninei sistemai atpažinti tokią pat didelę antigenų įvairovę, kad ji galėtų geriau apsaugoti mus nuo ligų ir infekcijų.
K: Kur randame antikūnų?
A.: Antikūnų randama stuburinių gyvūnų, pavyzdžiui, žmonių ir gyvūnų, kraujyje ar kituose kūno skysčiuose.
