Raznolikost limfocitov
Specifični imunski sistem (z drugimi besedami, vsota vseh limfocitov) lahko prepozna praktično katero koli kompleksno molekulo, ki si jo je zasnovala narava ali znanost. Ta izjemna sposobnost je posledica trilijonov različnih antigenskih receptorjev, ki jih proizvajajo limfociti B in T. Vsak limfocit proizvede svoj specifičen receptor, ki je strukturno organiziran tako, da se odziva na drugačen antigen. Ko celica naleti na antigen, ki ga prepozna, se stimulira, da se množi, in populacija limfocitov, ki nosijo določen receptor, se poveča.
Kako to, da ima telo tako neverjetno raznolikost receptorjev, ki so vedno pripravljeni odgovoriti na invazivne molekule? Da bi to razumeli, bo koristen hiter pregled genov in proteinov. Molekure antigenskih receptorjev so beljakovine, ki jih sestavlja nekaj polipeptidnih verig (tj. Verig aminokislin, povezanih skupaj s kemičnimi vezmi, znanimi kot peptidne vezi). Zaporedje, v katerem so sestavljene aminokisline, da tvorijo določeno polipeptidno verigo, je določeno z diskretnim območjem DNK, imenovanim gen. Toda če bi vsako polipeptidno območje vsakega antigenskega receptorja kodiralo drugačen gen, bi človeški genom (vsi genetski podatki, kodirani v DNK, ki se prenaša na kromosomih celic) moral nameniti trilijone genov, ki bi jih kodirali samo za te imunske sistemske beljakovine. Ker celoten človeški genom vsebuje približno 25.000 genov, posamezniki ne morejo podedovati gena za posamezno komponento antigenskih receptorjev. Namesto tega obstaja mehanizem, ki iz omejenega števila genov ustvari ogromno različnih receptorjev.
Podeduje se skupina genskih segmentov za vsako vrsto polipeptidne verige. Z zorenjem vsakega limfocita se ti genski segmenti združijo, da tvorijo en gen za vsak polipeptid, ki tvori specifičen antigenski receptor. Ta preureditev alternativnih genskih segmentov se zgodi pretežno, čeprav ne povsem, naključno, tako da lahko nastane ogromno število kombinacij. Dodatna raznolikost nastane zaradi nenatančne rekombinacije genskih segmentov - procesa, imenovanega medsebojna diverzifikacija - s pomočjo katerega se lahko kraji genskih segmentov skrajšajo ali podaljšajo. Genska preureditev poteka v fazi, ko limfociti, ustvarjeni iz matičnih celic, najprej postanejo funkcionalni, tako da lahko vsak zrel limfocit ustvari samo eno vrsto receptorjev. Tako lahko iz bazena, ki obsega le stotine genov, nastane neomejena raznovrstnost različnih antigenskih receptorjev.
Še drugi mehanizmi prispevajo k raznolikosti receptorjev. Drugi mehanizem, imenovan somatska mutacija, je nadgrajen nad zgoraj navedenim poenostavljenim izrazom. Mutacija je spontani pojav majhnih sprememb v DNK med procesom delitve celic. Somatsko se imenuje, če se nahaja v telesnih celicah (grško soma pomeni "telo") in ne v zarodnih celicah (jajčeca in semenčice). Čeprav je somatska mutacija lahko naključen dogodek v kateri koli telesni celici, se v DNK redno pojavlja, ki kodira antigenske receptorje v limfocitih. Tako, ko limfocit stimulira razdelitev antigena, so lahko na njegovih potomcih prisotne nove različice njegovega antigenskega receptorja in nekatere od teh različic lahko še bolj ustrezajo antigenu, ki je bil odgovoren za prvotno stimulacijo.
B-celični antigenski receptorji in protitelesa
Receptorji antigena na limfocitih B so identični mestom vezave protiteles, ki jih ti limfociti proizvedejo nekoč, le da imajo receptorske molekule dodaten rep, ki prodre v celično membrano in jih zasidra na površino celice. Tako bo opis strukture in lastnosti protiteles, ki sta dobro raziskani, dovolj za oboje.
