Kas ir somatiskā hipermutācija?

Kad svešs antigēns, piemēram, mikrobs, nonāk saskarē ar imūnsistēmu, B šūnas to identificē kā nepazīstamu. Pēc tam B šūnas tiek aktivizētas un stimulētas vairoties. Šīs proliferācijas laikā imūnglobulīna mainīgā reģiona DNS tiek transkribēta un tulkota ļoti lielā ātrumā, aptuveni 105–106 reizes ātrāk nekā parastā mutācija. Šī somatiskā hipermutācija nodrošina ātru reakciju, kas ir būtiska efektīvai imūnsistēmai.

Tiek uzskatīts, ka somatisko hipermutāciju var panākt, dezaminējot DNS citozīna bāzi ar aktivācijas izraisītu deamināzi (AID), pārvēršot to no deoksicitidīna par dezoksiuracilu un iegūstot jaunu DNS. Šī jaunā DNS satur uracila un guanīna neatbilstību, jo uracils parasti atrodas RNS, kur tas ir savienots pārī ar adenīnu, un guanīns parasti ir savienots pārī ar citozīnu DNS. Šīs mutācijas korekcija notiek, izvadot ar augstas precizitātes DNS remonta enzīmu uracila-DNS glikozilāzi (UNG2), kam seko jaunu DNS virkņu sintēze ar DNS polimerāzi. Tomēr šis process ir pakļauts kļūdām un var izraisīt nepareizu nukleobāžu aizstāšanu sākotnējā deaminācijas vietā vai blakus esošajos bāzu pāros. Tas rada “karsto punktu”, kas ir neaizsargāts pret ievietošanas un dzēšanas mutācijām.

Pēc tam somatiskās hipermutācijas rezultāti tiek pārrakstīti un tulkoti, kā rezultātā veidojas liels skaits B šūnu, kurām ir dažādi receptori un specifiskums, ko kodē hipermutētie reģioni. Tās B šūnas ar antivielām, kurām ir vislielākā afinitāte pret antigēnu, kas sākotnēji stimulēja proliferāciju, pēc tam diferencēsies plazmas šūnās, kas ražos atbilstošo, afinitātei noteikto antivielu, kā arī atmiņas B šūnās. Šīs diferenciācijas un afinitātes nobriešana ļaus imūnsistēmai radīt lielāku, efektīvāku reakciju, ja antigēns tiks sastapts nākotnē.

Somatiskā hipermutācija notiek atsevišķās imūnās šūnās, tāpēc tā tiek pārraidīta tikai vienas konkrētas šūnu līnijas ietvaros. Turklāt mutācijas netiek nodotas nevienam pēcnācējam. Tomēr var rasties problēmas, jo somatiskā hipermutācija ietver arī šūnas, kas automātiski veic atlasi pret organismu šūnām. Ja šis process neizdodas, var tikt provocēta autoimūna reakcija.