Giả thuyết này cho rằng tớnh đa dạng của khỏng thể là do tốc độ đột biến cao của gen Immunoglobulin trong lỳc biệt hoỏ tế bào B.
Chỳng ta sẽ xem xột dưới đõy cả 2 cơ chế tạo nờn tớnh đa dạng của khỏng thể.
5.3. Cỏc gen chuỗi nhẹ K được tập hợp từ 3 bộ cỏc mẫu gen.
Cỏc cụng trỡnh nghiờn cứu trỡnh tự DNA của Leroy Hood, Philip Leder và Susumu Tonegawa đó chỉ rừ rằng cỏc chuỗi nhẹκđược mó hoỏ bởi 4 exon (Hỡnh 9.7).
Đoạn dẫn hay đoạn LK mó hoỏ một peptide kỵ nước cú 17-20 gốc. Peptide này được tổng hợp để đi vào mạng lưới nội chất rồi sau đú cắt khỏi mạng lưới này.
Đoạn VK mó hoỏ 95 gốc đầu tiờn của vựng biến đổi gồm 108 gốc của chuỗi K.
Chuỗi nối (Joining) hay đoạn JK (đừng lẫn lộn với chuỗi J của IgA và IgM), mó hoỏ 13 gốc cũn lại của vựng biến đổi.
Đoạn CK mó hoỏ vựng cố định của chuỗi K.
Sự sắp xếp của cỏc extron này trong cỏc mụ của phụi người (chưa tạo được khỏng thể) khỏc rất nhiều với họ gen đó gặp trước đõy. Cỏc đoạn LK và VK tỏch biệt nhau bởi một intron.
Tuy nhiờn, họ gen chuỗi K cũng bao gồm một dẫy 150 cỏc đơn vị LK - VK∼ 400-bp, tỏch biệt nhau bởi một cỏi chờm ∼ 7 kb. Cỏc trỡnh tự của đụi exon này như sau theo thứ tự thấp dần: 5 đoạn JKở trung gian ∼ 300 bp, một cỏi chờm 2,4kb và một đoạn CKđơn lẻ.
Sự lắp rỏp của mRNA chuỗi K là một quỏ trỡnh phức tạp bao gồm cả tỏi tổ hợp sinh dưỡng và cả nối gen chọn lọc. Đối với chuột, bước đầu tiờn của quỏ trỡnh này đó xảy ra ở một tổ tiờn của mỗi dũng tế bào B, đú là quỏ trỡnh tỏi tổ hợp bờn trong nhiễm sắc thể để nối đơn vị LK - VK với đoạn JK và loại bỏ cỏc trỡnh tự chen vào. Sau đú ở cỏc thế hệ sau này, cỏc gen đó biến đổi hoàn toàn được phiờn mó và gấp lại một cỏch chọn lọc, nhờ vậy mà nối đơn vị LK - VK - JK với đoạn CK. Cỏc đoạn LK và VK cũng gấp lại với nhau trong giai đoạn này tạo nờn một mRNA mó hoỏ cho một trong số cỏc thành phần của
Hỡnh 9.7. Sự tổ chức và sắp xếp lại họ gen K ở chuột
Trường Đại học Nụng nghiệp Hà Nội – Giỏo trỡnh Hoỏ Sinh động vật ……… 297
một gen
chuỗi nhẹ (Hỡnh 9.7).
Cỏc trỡnh tự bảo tồn cao ở đầu 3' của mỗi đoạn VK và ở đầu 5' của mỗi đoạn JKđó chứng tỏ cỏc vị trớ tỏi tổ hợp sinh dưỡng đó được chọn lọc như thế nào. Đoạn VKđược tiếp theo sau bởi một trỡnh tự heptamer CACAGTG, một cỏi chờm 12 ± 1 Nucleotide và một nonamer giàu AT bổ cứu. Những trỡnh tự này gắn với nhau dưới ảnh hưởng của một hệ enzyme tỏi tổ hợp để hỡnh thành một cấu trỳc vũng và ống tỏc động như một tớn hiệu tỏi tổ hợp (Hỡnh 9.8).
5.4. Sự mềm dẻo của tỏi tổ hợp tạo nờn tớnh đa dạng của khỏng thể.
Khi nối một trong số 150 đoạn VK với một trong số 5 đoạn JK cú thể tạo ra chỉ 150 x 5 = 750 chuỗi K, con số này ớt hơn rất nhiều so với số liệu quan sỏt được. Tuy nhiờn, những nghiờn cứu đó vạch rừ nú bao gồm nhiều sự kiện xẩy ra ở những đoạn Vk và Jk giống nhau. Vị trớ tỏi tổ hợp V/J khụng được xỏc định một cỏch chớnh xỏc, hai đoạn gen này cú thể nối ở cỏc điểm bắt chộo khỏc nhau. Sau nữa là cỏc amino acid được định rừ bởi cỏc mó nằm ở vựng lõn cận vị trớ tỏi tổ hợp V/J này phụ thuộc vào phần trỡnh tự của đoạn VK và JK
dũng mầm.
Như vậy, cỏc amino acid được định rừ bởi cỏc mó xung quanh chỗ nối tỏi tổ hợp tạo nờn vựng biến đổi nhiều của chuỗi nhẹ ở lõn cận gốc 96 (CDR3, hỡnh 9.9). Phải thừa nhận rằng tớnh mềm dẻo tỏi tổ hợp này đó làm tăng tớnh đa dạng của chuỗi K lờn 10 lần. Con số mong đợi về cỏc chuỗi K khỏc nhau cú thể lờn tới 150 x 5 x 10 = 7500.
Sự nối khụng chớnh xỏc của V/J thường gõy nờn sự mất ngẫu nhiờn một vài nucleotide ở cuối đoạn VK và JK. Cuối cựng, trờn 2/3 sản phẩm tỏi tổ hợp bị đọc lệch pha (out of phase reading) vỡ thế tạo nờn một gen mó hoỏ một protein vụ nghĩa. Những protein này sẽ khụng được biểu hiện. Một tế bào trong đú một sự kiện tỏi tổ hợp khụng tạo nờn sản phẩm đó xảy ra thỡ sẽ nỗ lực sắp xếp lại gen K xa
Hỡnh 9.8: Họ gen K dũng mầm cú chứa cỏc heptamer và nonamer bổ cứu, kế tiếp là
đoạn VK và trước đú là JK. Cỏc trỡnh tự
này là trung gian tỏi tổ hợp sinh dưỡng do việc hỡnh thành cấu trỳc vũng và ống
hơn giữa cỏc đơn vị LK - VK cũn lại, nếu tất cả cỏc quỏ trỡnh này thất bại thỡ sẽ sắp xếp lại gen λ. Hiện tượng này chớnh kiến cho sự quan sỏt thấy rằng cỏc tế bào biểu hiện K thỡ rất hiếm thấy gen λđược sắp xếp lại. Trong khi đú, cỏc tế bào biểu hiện λ thỡ khụng cú sự thay đổi để sắp xếp lại ở cỏc gen K. Bằng cơ chế này cú thể phỏt hiện được cỏc sự kiện tỏi tổ hợp chưa biết.