Mis on somaatiline hüpermutatsioon?

Somaatiline hüpermutatsioon (SHM) on mehhanism, mille abil immuunsüsteem kohaneb, et tuvastada antigeene, millega ta pole varem kokku puutunud. See mehhanism on inimestel domineeriv meetod ja võimaldab immuunsüsteemi rakkudel mitmekesistada oma retseptoreid, soodustades mutatsiooni immunoglobuliini geenide muutuvates piirkondades. Need piirkonnad moodustavad antikeha-antigeeni sidumissaidid ja aitavad kaasa iga antikeha spetsiifilisusele, võimaldades teatud antigeeni äratundmist.

Kui võõrantigeen, näiteks mikroob, puutub immuunsüsteemiga kokku, tuvastavad B-rakud selle võõrana. Seejärel B-rakud aktiveeritakse ja stimuleeritakse vohama. Selle proliferatsiooni ajal transkribeeritakse ja transleeritakse immunoglobuliini muutuva piirkonna DNA väga suure kiirusega, ligikaudu 105-106 korda kiiremini kui tavaline mutatsioon. See somaatiline hüpermutatsioon võimaldab kiiret reageerimist, mis on tõhusa immuunsüsteemi jaoks hädavajalik.

Arvatakse, et somaatiline hüpermutatsioon saavutatakse DNA-s oleva tsütosiini aluse deamineerimisega aktiveerimise indutseeritud deaminaasi (AID) abil, muutes selle deoksütsütidiinist deoksüuratsiiliks ja tulemuseks on uus DNA. See uus DNA sisaldab uratsiili ja guaniini mittevastavust, kuna uratsiil esineb tavaliselt RNA-s, kus see on seotud adeniiniga, ja guaniin on tavaliselt seotud DNA-s tsütosiiniga. Selle mutatsiooni korrigeerimine toimub suure täpsusega DNA parandamise ensüümi, uratsiil-DNA glükosülaasi (UNG2) eemaldamise teel, millele järgneb uute DNA ahelate süntees DNA polümeraasi abil. See protsess on aga vigadetundlik ja võib põhjustada valede nukleoaluste asendamise algses deaminatsioonikohas või külgnevates aluspaarides. See loob “kuuma koha”, mis on haavatav sisestamise ja kustutamise mutatsioonide suhtes.

Seejärel transkribeeritakse ja transleeritakse somaatilise hüpermutatsiooni tulemused, mille tulemuseks on suur hulk B-rakke, mis kannavad erinevaid retseptoreid ja spetsiifilisust, mida kodeerivad hüpermuteeritud piirkonnad. Need B-rakud, millel on antikehad, millel on suurim afiinsus antigeeni suhtes, mis algselt stimuleeris proliferatsiooni, diferentseeruvad seejärel plasmarakkudeks, mis toodavad vastavat afiinsusega määratud antikeha, ja ka mälu B-rakkudeks. Need diferentseerumised ja afiinsuse küpsemine võimaldavad immuunsüsteemil anda antigeeniga tulevikus suurema ja tõhusama vastuse.

Somaatiline hüpermutatsioon esineb üksikutes immuunrakkudes, seega kandub see edasi ainult selle ühe kindla rakuliini sees. Lisaks ei anta mutatsioone edasi ühelegi järglasele. Probleemid võivad siiski tekkida, kuna somaatiline hüpermutatsioon hõlmab ka rakke, mis seletuvad automaatselt organismide enda rakkude vastu. Kui see protsess ebaõnnestub, võib esile kutsuda autoimmuunvastuse.