人体内抗体产生的机理
简单的说,就是B细胞里VDJ基因重排,然后在骨髓里要是被判定不会误伤自己人,就会被放到次级免疫器官里,如果会误伤,那就给次机会改正,再不改的,直接枪毙。 这样,出去的抗体不会误伤自己人,然后再接触抗原,B细胞成熟,抗体基因被AID酶给突变喽,然后亲和力提高的留下,降低的挂掉,周而复始的…… 这就是抗体的来源与进化过程。
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题主的疑惑也曾经困惑过我(关于“抗体是如何产生的”,即“人体如何依据抗原来设计抗体”),所以我谈谈我的“通俗”理解,算是和题主探讨一下吧。关于微生物dna整合入人体体细胞内,其实就题主说的问题而言不是很重要的方面(好吧其实我也没研究过)看题主应该是大学生吧,肯定知道抗体和病原体能够特异性结合。不过题主为什么没有想过,这种结合的性质是什么?这种结合,主要是蛋白质和蛋白质的结合,那么这种结合,主要来自于分子间作用力,疏水作用,静电作用,氢键等相对较弱的相互作用。很显然,这种结合是一种并不严格的匹配,只是蛋白上一定位置的一定结构的相互匹配,生理生化中同一种酶(受体)能和多种分子结合就是证据。回到免疫细胞身上,以同样能与特定抗原结合的抗原识别受体(抗原识别受体和抗体是差不多或相同的东西,题主应该也懂,后面不注意区分了)为例,存在一个强大的“添乱”过程(见《医学免疫学》):“试述抗原受体多样性产生的机制。免疫系统中T细胞库和B细胞库分别包容了所有特异性不同的T细胞克隆和B细胞克隆,在淋巴细胞发育过程中抗原受体(BCR为例)的多样性产生机制如下:
【人体内抗体产生的机理】 (1)组合造成的多样性:包括众多V区基因片段的组合和轻重链的组合。在V、(D)、J基因片段重排时,只能分别取用众多V、(D)、J基因片段的一个,因而可产生众多V区基因片段组合。
(2)连接造成的多样性:在重排过程中,V、(D)、J基因片段的连接处可以丢失或加入数个核苷酸,从而增加了BCR和TCR的多样性。
(3)体细胞高频突变造成的多样性:同组合和连接造成的多样性不同,体细胞高频突变造成的多样性是在已成熟B细胞即已完成V基因重排的基础上发生的,而且只发生在抗原刺激后外周淋巴器官生发中心的B细胞。体细胞高频突变是一种点突变。”人体作为一个比较精密的仪器,竟然刻意允许某些基因(其实是鼓励)成片段重组,还随便加减核苷酸,还允许高频突变!可以想见,如果其他大多数体细胞敢这么玩,基本三种结局:一自己完蛋二把人体弄完蛋三被免疫细胞弄完蛋(只许官家放火……)然而,这一切目的是通过基因多样性实现抗原识别受体的多样性,也就是抗原是别受体蛋白结构的多样性,最终反映在功能上就是识别特异性的多样性,这种多样性,正是题主说的课本所提到的“抗体都是本来就存在的”的真正含义。由于这种多样性,你不太容易找到两个产生完全一样抗体的B细胞。为了具体说明我对蛋白质相互作用的理解,我做了一个简化模型设计了几个例子:(如果题主对蛋白相互作用已经理解,后边“情况”部分不用再看了)假设把抗体和受体都看作一维表面。以静电作用为例,P代表正电区域,N代表负电区域,X代表不参与相互作用的区域。那么情况1:抗体XXXPXX受体XXXNXX很显然,这两者能发生相互作用。然而(1)我们这里暗示字母带走平权性质,所以实际上把蛋白质划分成了等大的区域。而蛋白质不是严格作用,所以假设一个区域X被替换为较小的区域x,则有情况2,同样可能产生相互作用。情况2:抗体XXXPXX受体XXxNXX(2)或者,假设负电部分的负电电性减小一些,记作n,只要不低于一定限度,仍有可能相互作用情况3抗体XXXPXX受体XXXnXX(3)多个作用位点也有可能,既可能只受全局综合结果的形象,所以未必要每一个位点都能精确对应,如情况四。也可能存在特定位置使整个结合失去可能,如情况五,存在一个含有大集团的特殊区域Y,使分子无法接近。情况四抗体XPXXNXXP受体XNXXXXXN情况五(无法相互作用)抗体XXPXXP受体XXNYXN其实,蛋白质相互作用非常复杂,再加上蛋白质构象中亚稳定构象的存在。使得很难作出简单判断,目前很多电脑软件可以模拟。而免疫细胞表面受体还要起到传递信号的作用,更加复杂。我不是研究这方面的,就不细说了。总的来看,一般体内都会存在某种抗体(毕竟前面费了那么大劲,又重组又突变的。然而通过dna序列推测蛋白质的结构,仍然是一个计算量非常大的工作,属于“蛋白质结构的优化”的问题,有不少精彩回答),或强或弱的能和抗原蛋白相互作用。毕竟正电,负电,疏水,亲水,氢键配体,氢键受体这些特性总会有的。在抗原的一个位置上不匹配,可能在抗原另一个位置匹配。这个抗体不匹配,另一个抗体可能匹配。当匹配的细胞表面的抗原识别受体与抗原结合后,通过一系列免疫学过程,能产生对应该抗体的免疫细胞就会大量增值,产生免疫反应,如分泌抗体,杀死靶细胞等。总体来看,抗体的存在规律就是:随机突变,“适”者扩增。(当然免疫细胞发育中还有个“适者完蛋”的过程,题主应该知道)以上纯粹是依据课本的理解,欢迎指正。
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高中生一只。回答这个问题有点心虚。不会那么专业,但相信基本过程是对的。抗体产生是走体液免疫的。抗原入侵,先经过吞噬细胞吞噬处理,然后送到t细胞。t细胞识别呈递给相应的b细胞。b细胞分化为效应b细胞,和记忆b细胞。效应b细胞产生应对病原的抗体。当下次同样的病原入侵,记忆b细胞产生作用会迅速分化出效应b细胞产抗体。大体这个意思。高中阶段只了解这些。可能细节表述不准,见谅
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据说是编码抗体的部分基因会重新组合,以产生不同的抗体。换句话说某种B细胞成熟后就只能产生一种确定的抗议,如果遇不到相应的抗原可能一辈子都没机会转化为浆细胞了。
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亲,你的基因是不会变的,除非你发生突变例如得了癌症。有了抗原才有抗体,抗体的更新也依赖于对抗原的接触。你体内现有的抗体并不再受你基因的调控而产生变化。请问你的基因要怎样才能在没你接触到新的抗原之前就自动变异来产生相对应的抗体呢?父母,准确说是母体,在怀孕哺乳等时期会将自己的一部分抗体转到子代体内,以使其度过刚生产的一段时期。
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